早在复杂的生命从海洋中爬出并在陆地上安家落户之前,地球就经历了一个与众不同的冰河时代。在两个不同的情况下,冰指从两极延伸到很远的地方,把地球变成了冰冻的荒地。
冰川到底能延伸多远一直是一个有争议的问题。一些人认为,失控的深度冻结遍及所有纬度,将地球完全包裹在一层厚厚的冰层中,远至赤道。
其他人则认为赤道纬度地区可能相对无冰。埋藏在化石记录中的证据还表明,可能存在裸露的海洋斑块,足以让氧气和光线渗透到水中,让复杂的生命得以繁衍生息。
打开雪球地球模型的插图低纬度和中纬度海洋的水域。(宋虎跃博士)
在这方面,来自中国和英国的研究人员进行的一项最新研究表明“雪球地球”并未完全被冰覆盖 –甚至可能在远离赤道的地方表现出适合居住的公海条件。
导致地球在大约 7 亿年前突然陷入延长的寒潮的原因还不是很清楚。也许是阳光,或者是温室气体的流失,随后是冰反射热量的反馈,从而产生更多的冰。
数千万年来,我们的星球或多或少地被一层冰壳所覆盖冰冻的水。由于火山喷出二氧化碳,极度寒冷的短暂缓解很快就出现了大约 6.5 亿年前的第二次寒冷rs 以前,现在被称为 Marinoan 冰川。
大量冰舌对地壳的广泛凿凿和研磨将有利于海洋中的生命多样化,为海洋生态系统提供大量的营养物质,因为冰川最终消退。
虽然这可能有助于启动生物多样性爆炸,但对于试图在极端冰河时代与大气隔绝的冷水中生存的复杂生命来说,日子会很艰难.理论上,生命在缺氧的情况下应该由简单的厌氧菌和深栖的化学营养生物主导。
只是化石记录显示的并非如此。埋藏在华南南沱组的黑色页岩保存着马里诺冰川脱落的沉积物痕迹。它们内部是令人惊讶的复杂生物体的宏观痕迹,被解释为一种藻类。
进行光合作用意味着对阳光的依赖,这意味着雪球地球可能布满了冰块-自由的海洋,生命可以在那里仰望天空并吸收光线。
就马里诺冰期期间暴露的海洋证据而言,可疑的宏观藻类化石留下了很大的争论空间。
通过分析南沱组页岩的化学成分,这项最新调查背后的团队希望发现更多证据,以帮助确定地表区域在地球历史上的这一重要时期是否保持无冰状态。
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例如,检查材料中铁含量的性质,提供了氧化还原反应的数据,这些数据描述了沉积物和上面的水之间界面处的氧气水平。通过研究氮同位素的组合,该团队可以更好地了解水面附近发生的有氧氮循环。
将结果与许多其他研究提供的背景相结合,似乎至少有一些这颗行星的表面在临近 Marinoan 附近时是冰清澈的,亲
重要的是,根据 50 多亿年前中国南方化石层的位置,这些无冰开阔水域岛屿应该出现在纬度,远离赤道。
虽然冰川中的融水池可能提供类似的氧气和光照途径,但研究人员认为,这些湖泊不太可能有足够的有机物来保持碳和氮
与其说是一个完全冻结的冰球,不如说是一个“泥泞的球”,这意味着地球上更复杂的生命形式可以躲避荒凉的黑暗,一旦地球变暖,它们就能更快地反弹。
这项研究发表在 Nature Communications 上。
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