古代小行星可能在地球上孕育了产氧生命

Terra

Terra - Triff/Shutterstock.com

韩国地球科学和矿产资源研究所 (KIGAM) 的一个团队在韩国的陕川陨石坑内发现了叠层石化石。这一发现表明,小行星撞击可能在数十亿年前创造了适合产氧生命出现的环境。研究结果发表在《通讯地球与环境》杂志上。

叠层石是由古代微生物群落建造的层状结构。现场发现的每块化石直径都在 10 到 20 厘米之间。这是朝鲜半岛唯一已确认的小行星撞击坑——陕川陨石坑中首次发现此类结构。

热液湖是原始生命的摇篮

研究人员指出,叠层石可能是在小行星撞击后立即产生的热液湖中形成的。冲击会释放出强烈的热量,融化邻近的岩石并使水长时间保持温暖。这些热条件与溶解的矿物质相结合,为古代微生物的繁衍生息创造了理想的栖息地。

蓝藻负责建造叠层石,释放氧气作为光合作用的副产品。叠层石化石的历史至少可以追溯到 35 亿年前,使它们成为地球上最古老的生命证据之一。

地球化学证据证实了热液起源

对化石进行的地球化学测试揭示了外星物质和热水造成的化学变化的迹象。叠层石的内部表现出更强烈的热液特征,表明这些结构是在火山口湖早期较温暖的阶段发育的。

该研究的主要作者 Jaesoo Lim 博士表示:“这是第一个全面的证据,表明叠层石可以在小行星撞击形成的热液湖中形成。这样的环境可能为第一个微生物生态系统提供了有利的条件。”

化学数据支持这样的假设:在最初的撞击后,随着环境逐渐冷却,叠层石继续形成。

对主要氧化事件的影响

这一发现为大氧化事件(GOE)提供了新的见解,该事件发生在大约 24 亿年前,当时大气中的氧气含量急剧增加。科学家认为,小行星撞击形成的热液湖起到了局部“氧绿洲”的作用。

在氧气广泛分布于地球大气层之前,这些孤立的环境使得产氧微生物得以繁衍生息。该理论解释了特定的栖息地如何为早期含氧生命的发展提供必要的条件。

研究人员提出的模型将小行星撞击作为原始生物圈演化的活跃因素。这些不仅仅是破坏性事件,而且是创造独特和临时生态系统的催化剂。

KIGAM 的研究背景

韩国地球科学和矿产资源研究所 (KIGAM) 是一家政府资助的研究机构,专门从事地球科学、自然资源和地球系统科学。这项新研究扩展了 2021 年发表在《冈瓦纳研究》杂志上的先前研究成果,当时该团队首次证实了陕川陨石坑的存在。

目前的研究在对该地点的先前了解中添加了生物学证据。这些发现代表了在理解塑造地球地质和生物历史的过程方面取得的重大进展。

主要研究结果:

  • 陨石坑西北地区发现直径10至20厘米的叠层石
  • 在炎热、富含矿物质的热液环境中形成的证据
  • 表明热水发生变化的化学特征
  • 热液撞击火山口湖中叠层石的首次综合证据
  • 小行星撞击与原始含氧生命的出现之间可能存在联系

对火星生命搜寻的影响

发现超出了地球范围。科学家指出,火星早期曾有充满水的撞击坑,与早期地球上的撞击坑类似。火星撞击坑环境是寻找古代微生物生命迹象的理想地点。

从陕川陨石坑开发的方法为未来的火星调查提供了框架。未来的探索任务可以使用韩国发现的模式作为参考来探测这颗红色星球上的类似结构。

另见