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地球早期的自我改造工程:忒伊亚大撞击、大氧化事件、大雪球事件

 医学abeycd 2023-02-17 发布于湖北

史球记01 球史

公元前46亿年,地球建球之初——可能建得比较仓促,你一定不喜欢它一开始的样子:天上没有大气层,地面岩浆翻滚,地下不是火山就是地震,实际上它就是个大火球!水火不相容,我球小时候火太旺,自然五行缺水——也缺木和土。就这样旱了亿把年,直到和邻居闹出了那场巨大的邻里纠纷。

那时候太阳有5颗类地行星,地球便有4个邻居:水星、火星比较好相处;金星不安分,煽动、教唆、引导另一个我们比较陌生的行星来冒犯地球,它名叫“忒【tuī】伊亚”。我球和忒星本来相安无事地走在各自的轨道上,金星引力把忒星带偏,来我球的轨道上加塞。公元前45亿年,敌忒正式来塞,我球一点也没减速,直接怼了上去,反正对方全责。

这一怼惊天动地,忒星可比后来砸死很多恐龙的那颗小行星大太多了,直径有6000多公里,差不多地球的一半。地球被硬生生撞歪了身躯,所以地球仪都是歪在那边转的。这带来了一个好处,学名叫“黄赤交角”,有了这个角,才有了后来的四季变化和五带区分。

忒星比地球惨多了,直接撞成残骸,一部分留在了地球上,一部分和地球撞缺了的那一块一起形成了月球,变成了地球的“殖民星”。在这一撞的过程中,地球和忒星交换了大量的物质,地球上的水元素,极有可能就是那时候来自忒星的。

于是,我球便有了水,但是环境仍然不行。地表温度几千度,混杂着硫磺和金属的水蒸气弥漫在空中,走到哪里都是一股臭鸡蛋味。慢慢地住得离太阳越来越远,经过很长时间的自然冷却,岩浆凝固为岩石,蒸汽凝结成云,云变成雨浇下来——没错,不是下,就是浇。那个时候雨大,风飓,洪流夹杂着碎岩石,冲刷着地表形成沟壑、峡谷。

又过了很多年,我球的情商越来越高,不像小时候那么闹腾了,气温、风雨、地壳运动都越来越温和。公元前35亿年,海洋形成了,地球的样子就和现在差不多了。如果在它被命名为“地球”之前,有人从太空看它一眼,那么我想它很容易被命另一个名字——蓝球,编号84KT

有了海洋,很快便有了生命。但是关于是生命诞生的年份,有很大争议,一般介于35亿年前与40亿年前之间。这和地球岁数的争议相关,有说50亿岁的,本文采纳的是46亿岁的说法——我总是乐意把岁数往小了说,这样对方会比较高兴。最早的生命是单细胞生物,什么蓝藻、变形虫之类的。就是这个蓝藻,比多细胞的真菌还小的单细胞生物,只要数量足够多,也能掀起大风浪!

公元前27亿年,蓝藻们开启了第一次“大氧化事件”,疑似引起地球上首次生物大灭绝。太多太多的蓝藻,一起光合作用,产出太多太多的氧气,将大气中的氧含量从近乎为零上升到现代大气含氧量的1%的水平,疑似厌氧生物大灭绝。为什么要说疑似?死无对证呀。单细胞生物,死了就死了,留不下化石证据。

另一方面,其实我觉得蓝藻也给其他生物留足了进化的时间。大氧化事件不是像文章中这样一句话“引起了大氧化事件……”,好像就氧完了,而是延续了3、4亿年。算算账,总变化量是0.21%(现代氧含量算21%,当时是现代的1%),变化时长就算3亿年,年平均变化率是10的负12次方的数量级。厌氧生物说它们适应不了环境巨变,达尔文说它们不够努力,总结为八字箴言:“物竞天择,适者生存”。

不破不立,蓝藻搞死了一批厌氧的、原始的生命,0.21%的氧含量催生了一批真核的、更高级的生命。公元前24亿年,真核生命大量涌现,一步一个脚印地向着多细胞生命、低级生命、高级生命发展进化着。岁月静好了17亿年,灾难再次降临……

公元前7~6亿年,“雪球地球”时期来临,整个地球表面全部结冰,冻成一个硬梆梆的大雪球。这可不是动画片《冰川时代》里那种喜气洋洋的气氛,比那严重多了,海洋全部上冻,只海底残存少量液态水。如果前面被氧毒死那次疑似成立,那么这就是第二次生物大灭绝。大部分生物冻死了,也有部分物种存活,例如躲在南极冰层下面、深海地热口附近。

上冻原因不明,解冻原因也不明,有好几种假说,基本都与大气中的著名温室气体——二氧化碳与甲烷的含量有关。联想到这几年环保人士一直呼吁的温室效应,不由得一阵头皮发麻。从此我要做一个环保人士,也呼吁一下:大家要低碳啊,千万不能让地球再上冻,我可不想躲到深海地热口附近。

雪球化冻后,接一场二次大氧化事件。公元前5.8亿年,蓝藻请来了帮手,地壳运动把地表的大量硫酸盐带到了海里,与微生物和有机质反应,直接把大气氧含量弄到了现代的60%的水平。

化冻、提氧,寒武纪生命大爆发。继续关注《史球记02 海洋霸主》,看大爆发的生命,谁是大英雄?谁能当霸主?

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