PNAS:陨石撞击地球,早期生命的毁灭与新生

文摘   2024-10-31 08:03   美国  

【导读】近日《美国科学院院刊》发表文章,对南非一个32.6亿年前的陨石撞击事件进行研究,发现该事件对地球早期生命的影响是双重的:短期内,巨型海啸和尘埃云遮蔽阳光,导致浅水区自养生物大量死亡;长期内,撞击事件释放大量磷,并使富含二价铁的深海水体涌入浅水区,促进了铁循环微生物的繁盛。该研究表明,巨型陨石撞击事件不仅是灾难性的,也可能为早期生命的演化创造新的机会。

地球早期经历了频繁的陨石撞击,其中一些陨石的直径超过了 10 公里,给地球表面环境带来了巨大破坏。然而,这些撞击事件对地球早期生命的影响却难以捉摸,目前的研究主要集中在灾难性影响上,例如生物灭绝,而对可能存在的促进作用知之甚少。撞击事件是否还可能为地球早期生命创造新的机会?

科学家们选择了南非巴伯顿绿岩带(Barberton Greenstone Belt)中32.6亿年前的陨石撞击事件作为研究对象。该陨石的直径在37到58公里之间,是地球早期发生的重大撞击事件之一。研究人员对该撞击事件前后沉积地层中的沉积物、岩石类型、微量元素含量、总有机碳含量以及碳同位素组成等进行了分析。

研究结果表明,陨石撞击事件对地球早期生命的影响是双重的:

短期影响:撞击事件引发了巨大的海啸,将富含二价铁的深海水体涌入贫二价铁的浅水区域,并伴随着大量碎屑沉积。海啸还导致部分海水蒸发,并造成陆地上的短期风化和侵蚀。撞击事件产生的尘埃云遮天蔽日,导致了短期的黑暗环境。这些环境变化可能对浅水区的自养生物造成了毁灭性打击。

长期影响:撞击事件释放了大量的磷(P),并引发了深海中富含二价铁的水体涌入浅水区,促进了铁循环微生物的繁盛。这些微生物能够利用二价铁作为能源,并在撞击事件后迅速扩张,为地球早期生命的恢复提供了重要的物质基础。

这项研究表明,陨石撞击事件并不仅仅是灾难性的,也可能为早期生命的演化创造了新的机会。这些发现对于我们理解早期地球生命演化的过程以及寻找地外生命提供了重要的启示。

参考文献:Nadja Drabon et al. 2024. Effect of a giant meteorite impact on Paleoarchean surface environments and life. PNAS, October 21, 2024 121 (44) e2408721121 https://doi.org/10.1073/pnas.2408721121


本文由"地刊速览"创作,转载请在文章开头醒目位置标注"本文来源:地刊速览"。

END

样品袋地质锤, 硬度笔, 记录本, 放大镜

学术润色,论文翻译,科学编辑.了解详情


地刊速览专注科普,尝试用最通俗的语言,对地球科学前沿进行科普式的介绍,一方面希望对地球科学研究人员有所帮助,另一方面向非地学背景人员展示地学之美。

地刊速览
地刊速览专注科普,尝试用最通俗的语言,对地球科学前沿进行科普式的介绍,一方面希望对地球科学研究人员有所帮助,另一方面向非地学背景人员展示地学之美。
 最新文章