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当生活犹如地狱

了解早期生物如何忍受恶劣条件,以及嗜热生物如何在温泉中生存,揭示生命的顽强。

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婴儿期的地球对于生命的诞生来说是一个严酷的地方。海洋被冰覆盖,气候像现代南极洲一样令人生畏。而且每隔几千万年,巨大的小行星就会撞击地球,将海洋煮沸,并用汽化的岩石云层笼罩全球。每一次撞击都会使地表消毒,然而证据表明生命在轰炸中幸存下来。斯坦福大学的地球物理学家诺曼·斯利普(Norman Sleep)推测,早期生物在非同寻常的避难所——深地下或外太空——中幸存下来,并在条件改善时重新定居地表。

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对月球陨石坑的研究表明,在45亿至38亿年前,当地球上出现第一批固体生命证据时,地球被15到20颗巨大的小行星撞击,每颗直径约150英里。但斯利普的研究表明,地球表面以下的化学条件适合嗜热微生物,它们从氢气和甲烷中获取能量。这些被称为嗜热生物的生物仍然在温泉和海洋喷口中繁衍生息。在密集的轰击期间,嗜热生物可能躲藏在地下半英里处,那里的温度徘徊在200华氏度左右。顽强的微生物也可能在被炸入太空后幸存下来,并在数千年后返回。

从航天飞机拍摄的加拿大马尼夸根(Manicouagan)的一个环形湖,标志着2.1亿年前一颗巨型小行星撞击的地点。早期的撞击可能曾多次清除所有地表生命。照片由月球与行星研究所提供

嗜热生物是原始生物,位于生命三大主要分支中的两个分支(细菌和古细菌)的根源。斯利普认为,这种首要地位表明这些顽强的幸存者催生了后来占据地球的所有其他生物。它们携带的各种基因表明,嗜热生物已经从它们之前的更简单的生命形式中进化了相当多。斯利普认为,生命可能在地球形成后几乎立即开始,忍受反复的危机,而残酷的条件不断淘汰弱者。“现有生命的最后一个共同祖先已经是一个极其复杂的生物;它看起来像一个幸存者,”他说。

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