夏日炎炎,你是否想過現在炎熱的天氣在7億年前,無論是不是春夏秋冬都是冰雪覆蓋的樣子,沒有炎熱,只有嚴寒,地球因為被冰雪幾乎完全覆蓋而成為了一個「雪球地球」,如果一年四季都是這樣,南方的朋友還會羨慕北方的大雪時候的樣子麼?
據說,在「雪球地球」惡劣條件下,地球上幾乎所有生命都已滅絕。不過,英國和澳大利亞等國科學家近日在澳大利亞發現了「雪球地球」時期仍然有生命存活於海洋之中的證據。科學家們認為,某些微生物形態的生命逃過了這場冰雪災難。
來自英國和澳大利亞的研究人員在南澳大利亞的弗林德斯山脈地區發現了海洋沉積物證據,這些沉積物清楚地表明這裡曾經是一片狂躁的海洋。科學家們認為,即使是在「雪球地球」時期,這片狂躁的海洋仍然不平靜,裡面仍然有微生物生命形態存在於其中。
科學家們認為,這些沉積物應該追溯到大約7億年前的斯圖爾特冰期。斯圖爾特冰期是與「雪球地球」假設相關的兩大冰期之一。這些沉積物證明,在斯圖爾特冰期,海洋中仍然存在著一些小片的開放水體,其中或許就支撐著微生物生命形態的存在。
「雪球地球」假設認為,地球所有的陸地和海洋都幾乎完全被冰雪所覆蓋。英國倫敦大學皇家霍洛威學院科學家丹-李-赫倫領導了這項研究。赫倫表示,「這是第一次,我們發現了非常清晰的證據,證明海面之上暴風雪當時也在影響著海床。這就意味著,在當時的雪球地球上仍然有小塊的海洋水體沒有被冰雪覆蓋。
在水成巖中,我們發現了一種非常特別的構造,即丘狀交錯層理。這種構造只可能是在這種情形下形成的:暴風掀起的巨浪將海床的沙子捲起,然後又來回翻滾,最終形成了一層沙巖層。」
這些小片海洋水域的存在可以用來解釋為什麼某些微生物可以在斯圖爾特冰期存活下來,並在後來的寒武紀時期繁盛和多樣化。赫倫認為,「這裡可能也是早期微生物開始繁盛和進化的理想場所之一。」然而,現在爭論的焦點是,在斯圖爾特冰期和馬裡諾冰期,地球為什麼會進入深度冰凍期,以及範圍究竟有多大。
一些人也提出疑問,在這種深度冰凍狀態下有多少生命能夠存活下來。斯瓦爾巴大學科學家多格-本教授也是一位「雪球地球」理論支持者。他認為,「這項研究支持了這樣一種觀點,即地球在前寒武紀後期的某個極端冰期中並沒有完全被冰凍。」
根據最早提出「雪球地球」理論的美國加州理工學院研究小組的發現,使早期地球變成雪球的罪魁禍首很可能只是一種細菌,它釋放出的氧氣破壞了可使地球保持溫暖的關鍵氣體——甲烷。
科學家推測,在23億年前,一種叫藍藻或藍綠藻的細菌突然發育出分解水及釋放氧氣的能力,大量的氧氣使當時大氣中豐富的溫室氣體甲烷很不穩定。在至少10萬年的時間內,溫室效應被破壞,地球沒有了甲烷,全球溫度下降到零下50攝氏度。地球進入冰河期後變得十分寒冷,赤道海洋被大約1.6千米厚的冰層覆蓋,大量生物死亡,只有轉入地下或在熱溫泉中的生物才能得以生存下來。
研究小組還證明了一個機制,藉助這一機制,地球才能擺脫「雪球地球」。在變成「雪球地球」後大約幾千萬年裡,地球的二氧化碳積聚到一定程度,溫室效應再一次發生了,地球溫度又逐漸升高,冰層融化,生命重返地球。