@ 2017.01.20 , 15:30

地球曾经出现过其它复杂生命形式

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人们通常认为,复杂生命体的演化极为罕见,45亿年来仅发生过一次。但如今,一项新研究表明,早在我们现今所熟悉的多细胞生物出现之前,地球上就曾存在过复杂生命体——复杂细胞曾演化并消亡过至少一次(甚至多次)。也就是说,几十亿年前,地球上曾经存在过其它复杂生命形式,它们与现今地球上的任何生命都毫无联系。

让我们回顾一下。据估计,地球存在了45亿年,细菌及古生菌出现于37亿年前,而真核生物则出现于17.5亿年前。真核生物包括地球上所有复杂生命体——含动物、植物、真菌、原生生物。对于真核生物如何出现,人们尚有争议,但最广为接受的一种假说是:细菌吞并了古生菌细胞,两者形成了共生关系,从而演化出更为复杂的合作方式。最后,古生菌演化为如今细胞中的线粒体。长久以来,研究人员认为,无论此假说是否正确,它都只能发生在合适的时机——真核生物无法更早出现,因为大气中尚未含有足够的氧气。氧气积累靠的是蓝藻细菌,但这个过程非常漫长——约至16亿年前,氧气浓度才足以使复杂生命体存活。

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然而,华盛顿大学进行了一项新研究。证据表明,在24-20亿年前,地球大气层曾含有足够的氧气,随后氧气浓度骤然下跌。这意味着,早在最古老的真核生物存在之前,复杂生命体的必需条件已然具备,地球上可能演化过更为古老的复杂生命体——注意,只是“可能”,而非“必定”。目前,我们尚未发现任何能够证明此点的化石或DNA证据。如果假设成立,即地球曾经有过复杂生命体的演化,那么它们为何没有存活至今呢?研究表明,尽管早期大气层曾有过足够的氧气浓度,但它很快消散了,这很可能扼杀了那些生命形式。

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一处有19亿年历史的层叠石

研究团队分析了24-20亿年前的沉积页岩中的化学元素“硒”,探究它是否曾被氧化。结果发现,曾有那么两三亿年间,地球大气中的氧气浓度相当高,随后又跌了回去。这段时间虽不足以使复杂生命体多样化并且占据地球,但它确有可能曾存在过。

此技术或有可能用于测量太阳系外类地行星的历史氧气浓度,作为评估其是否曾存在生命的一种方式。至于早期地球氧气浓度为何升高又下跌,目前我们尚不得知。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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