新假说与新思路:地球生命真的起源于地下深处吗?

来源:cnBeta | 2022-05-10 16:32:57 |

北京时间5月10日消息,据国外媒体报道,地球上的生命出现于至少35亿年前,但具体的起源地点一直是个未解之谜。传统科学一直认为,生命可能起源于温暖的淡水池塘或海底热泉。但30年前,学者托马斯·戈德提出了另一套理论,认为生命可能起源于地球更深处。

戈德在康奈尔大学担任天文学教授,对生物物理和地球物理也有着浓厚的兴趣。他在一篇论文中提出了“地球深处热生物圈”的概念,认为生命最初的起源地点也许位于地表下方数公里处。作家威尔·亨特在2019年出版的《地下》(Underground)一书中,对戈德的基本理念做了如下概括:

“40亿年前的地球表面犹如战场一般。四处都是火山爆发喷出的岩浆,地面遭受着强烈的紫外线的炙烤,还时常遭到小行星轰炸。生命形成之初的反应是如此脆弱,根本不可能在如此动荡的环境中发生。而地表之下的环境却十分稳定,不受天气的影响,没有强光的照射,也没有剧烈的地震。”

戈德认为,地下温暖的环境、再加上岩石和地下水中的营养物质,都为新生的微生物提供了理想的生长条件。在接下来的成百上千万年间,部分微生物逐渐向上移动,最终将生命的种子播撒到了地球表面上。

“地球深处热生物圈”的概念争议很大,况且戈德还一并提出,石油和天然气其实在地球形成时便已存在于地壳之中,而并非由被埋在地下、化石化的动植物物质形成。他自己也承认,这种理念的确与主流看法背道而驰。

“要是换个年代,我肯定会被绑在火刑柱上烧死。”戈德开玩笑道。

幸好,科学家们对戈德的理论采取了一种更文明的手段——对地球深处开展更加“深入”的探索和研究。虽然这些研究大部分都否定了戈德关于石油和天然气的理论,但的确在地下深处发现了大量生命遗迹。

“如今有大量证据显示,地下深处生物圈在地球上几乎无处不在,陆地和海洋环境均有。”2017年发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文指出。

科学家发现微生物的最大深度已达到了地下2.8公里。这些微生物以一系列矿物质“为食”,且生活节奏比地上生物慢得多。有些微生物与地表微生物截然不同,因此得了个吸睛的绰号——“内星生物”(相对于外星生物)。最关键的是,戈德曾大胆地提出,地下深处的微生物也许源自其它遥远的行星。针对于这一点,科学家的确发现了一种似乎完全与地表无缘的微生物,名叫“金矿菌”(拉丁名Candidatus Desulforudis audaxviator)。它们是在南非一座金矿的地下深处发现的,可以在60℃高温、且缺乏有机化合物、光线和氧气的环境下生存。

科学家还计划向更深处挖掘,寻找更多的“内星生物”。在美国南达科塔州的霍姆斯特克矿山,他们已经开始从地下2.5公里处挖起,计划向下挖到环境温度高达120℃的位置。

从天体生物学的角度来看,“地下深处热生物圈”的概念也同样具有诱惑力。正如戈德所写的那样:

“地下生命也许在太阳系各大行星上均有广泛分布,因为许多行星的地下环境都较为宜居,地表环境却极其恶劣。我们甚至可以猜测,这样的生命形式在整个宇宙中都广泛存在,毕竟无论是以独立天体的形式、还是以类似太阳系的形式,拥有类似地下环境的行星类天体也许并不罕见。”

如果用这种积极的心态看待宇宙,也许很多星球上都已经播下了生命的种子。一旦某颗行星表面的环境达到最优状态,生命就会从地下喷薄而出,发展出无数丰富、精彩的生命形式。

关键词: 地球生命 生命起源 地下环境 热生物圈


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