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地球上最陈旧的生命是怎样的为何忽然消失

放大字体  缩小字体 时间:2020-01-22 13:02:06  阅读:7357+ 作者:责任编辑NO。姜敏0568

北京时刻1月22日音讯,当杂乱生命在远古地球上呈现时,它们看起来与咱们今日所知的全部生命都天壤之别。在加拿大纽芬兰岛的东南端,高低的山崖耸立在海面上。这些嶙峋的岩石被称为“误导点”(Mistaken Point)。之所以取这么个姓名,是为了向许多在此罹难的船舶问候。前史上,许多水手曾将这儿“误以为”邻近的雷斯角,继而转弯向北行进,使他们的船在不久后就撞上礁石。

现在,这些峻峭的山崖之所以知名还有另一个原因:它们处于一场争辩的中心,而这场争辩或许能解开地球上最大的疑团之一——杂乱生命是何时开端以及怎么演化的。

纳米比亚是为数不多记载了埃迪卡拉纪和寒武纪之间过渡时期的当地之一

“在岩石周围行走,你会发现它们外表掩盖着不计其数的化石,”牛津大学的古生物学家弗兰基·邓恩(Frankie Dunn)说道。

这些化石从约5.7亿年前的埃迪卡拉纪(Ediacaran)保存至今,其时一系列的火山迸发使海底掩盖上了火山灰,为其时的生命供给了“快照”。邓恩说:“我觉得这就像在庞贝周围漫步,你能够正常的看到日子在那里的生物的鬼魂被火山灰埋葬;这真是一种难以想象的体会。”

这些埃迪卡拉纪化石预示着地球前史上一个分水岭时刻。在此前的40亿年里,海洋一向是单细胞微生物的保留地,但忽然之间,其间却充满了新的杂乱生命。并且,这些生命几乎太古怪了!它们与咱们今日看到的生命形状彻底不一样。

纳米比亚的地貌为研讨5.6亿年前的环境供给了许多头绪

有些,比方叶状形状类生命(rangeomorphs),形似巨大的带叶蕨类植物。另一些则相似灌木,或许说相似卷心菜形状。许多生物看起来像没有形状的囊,或许像绗缝的薄枕头,还有一些看起来像巨大的海笔。

“大多数埃迪卡拉纪动物的身体柔软,有些湿润,”美国范德堡大学的古生物学家西蒙·达罗克(Simon Darroch)说,“构成贝壳或骨架的才能直到埃迪卡拉纪晚期才呈现。”这些古怪生命形状及其身体结构一向困扰着科学家,他们一向在尽力将这些生物放到生命演化树中。

“在前史上的不同时期,咱们曾以为它们都是某个类群,或许都是另一个类群,”达罗克说,“在某种程度上,它们都是水母;而从另一个视点看,它们又都是一类被忘记的,现已消失的动物生命,早已灭绝。在曩昔20年里,依据越来越显着,它们或许代表了各式各样的生物体和生物群,其间一些归于动物。”

西伯利亚是另一个能够让人简单获取悠远曩昔韶光胶囊的当地

能够确认的是,这些动物至少比5.41亿年前的“寒武纪大迸发”早了大约4000万年。寒武纪生命大迸发是一场相对短期的进化工作,其时的动物化石记载中忽然呈现了一些可辨认的身体部位,比方鳍、腿、壳和骨骼等,并显现绝大多数动物“门”都在这一时期呈现。换言之,现代动物的先人大多能够追溯到这一时期。

但是,埃迪卡拉纪生命的最大疑团在于,它们阅历了什么?它们从前一度兴旺发达:从俄罗斯到澳大利亚,从纳米比亚到我国,世界各地都发现了叶状形状类生命和其他动物的化石。但是,在它们初次呈现约3000万年后,就忽然从化石记载中消失了。

寒武纪生命的兴起

查明真相的要害或许在于纳米比亚南部一个名为“纳马群”(Nama Group)的化石群。大约5亿6千万年前,地球刚刚阅历了一次冰河年代,正在开端冻结,这个区域被冰川水吞没,构成了一片浅海。现在,你能够向任何方向行走数百公里,看到从前日子在那里的动物记载,就呈现在岩石外表。

该遗址之所以有目共睹,是因为它是为数不多记载埃迪卡拉纪和寒武纪之间过渡时期的当地之一。在地球生命史上,这段时期显得尤为动乱。

2013年,达罗克在纳马沉积物中发现了大片十分相似窟窿的地势,标明一些前期动物曾在这儿寻食,并搅动着海底。

“大多数埃迪卡拉纪生物是适当简略的动物,它们不会四处移动,做的工作也很有限,并且它们倾向于日子在离食物来历很近的当地,比方在海底发现的黏稠的微生物垫,”达罗克说,“但是,从5亿4千万年前开端,在纳米比亚,不同穴居行为的强度和多样性都在稳步添加,这标明这些动物愈加灵敏,它们寻食的办法也变得更聪明。”

达罗克以为,这些愈加现代、更具有寒武纪风格的动物的到来,或许以埃迪卡拉纪生物不喜欢的办法改变了环境,比方搅动沉积物和搅扰微生物垫,导致埃迪卡拉纪生物更难获取食物。沉积物中的一些窟窿看起来也和海葵构成的窟窿如出一辙。海葵是一种食肉动物。假如其时有相似的捕食者,那无疑将为埃迪卡拉纪生物敲响丧钟,它们将无法逃脱。

但是,其他科学家对这一理论标明置疑。英国爱丁堡大学的碳酸盐地球科学教授蕾切尔 伍德(Rachel Wood)标明:“这些生命形状愉快地共存了数百万年,并且有依据标明,它们本来就日子在不同的海域,因而不一定会在生态上发作相互作用。”

灾难性工作

科学家们越来越认同的另一种观念是,海洋含氧量的下降或许会引起了地球上第一次大规划的生命灭绝,其规划之大,能够和小行星碰击地球导致恐龙灭绝的工作混为一谈。

经过丈量不一样铀在沉积岩中的相对含量,地质学家能够核算出数百万年前海洋的氧含量。当周围的水含氧量低时,岩石会吸收较重的铀;而当含氧量高时,岩石会吸收较轻的铀。经过这种办法,科学家们发现,在埃迪卡拉纪时期,海洋中的氧气含量动摇很大。在第一批动物呈现之前不久,氧气含量是上升的;而在它们灭绝前不久,氧气含量则呈下降趋势。

一项研讨核算得出,其时海底被低氧(缺氧)水掩盖的份额或许现已上升到60%至70%。相比之下,现代海洋的这一份额约为0.1%。

参加这项研讨的弗吉尼亚理工大学古生物学家和地球生物学家肖树海教授标明,有定量依据标明,其时海洋缺氧状况在全球范围内扩展,在时刻上与埃迪卡拉动物的消失密切相关。

当缺少氧气的海水渐渐漫过开始动物生命茂盛的浅海时,一些物种或许比其他物种更能习惯。肖树海教授指出,许多埃迪卡拉动物是固着的,意味着它们不能移动,因而假如有快速的环境改变,它们将无法习惯,更简单灭绝。假如是移动的动物,就如许多寒武纪动物,它们有更好的时机移动到“氧气绿地”,比方含氧量较高的小片区域,或许浅水的氧气避难所。不论埃迪卡拉纪生物式微的原因是什么,它们的消亡实际上或许为后来的寒武纪动物大迸发铺平了路途。

“调查任何一个地质时期,你常常会发现这样的翻转工作,在灭绝速率上升之后,物种构成速率也随之上升,这好像便是生命的发展过程,”蕾切尔·伍德说,“一旦生命演化至占有了某个生态位,要让它们消失就必须支付巨大的能量。因而,假如发作了某些工作,移除了这些生命方式,这在某种程度上预示着其他生命有时机演化出来,再次占有这些生态位。”