在撞擊事件摧毀了所有非鳥類恐龍之後,地球表面下出現了一個巨大的岩漿池。新的研究表明,這個地獄般的地下室託管了一個生物生態系統,這一發現可能為地球動盪初期生命是如何出現的提供線索。
圖註:從國際空間站看到的尤卡坦半島上。6600萬年前,一顆小行星撞擊了地球,導致了大滅絕事件發生。
大約6600萬年前,當這顆小行星撞擊我們不幸的星球時,它創造了一個110英里寬(180公里)的撞擊坑,也就是現在的尤卡坦半島。今年早些時候提出的證據表明,撞擊還產生了一個巨大的地下岩漿室,這種岩漿室持續了數十萬年,甚至可能持續數百萬年。令人難以置信的是,根據今天發表在《天體生物學》上的新研究,這個熱液系統支持了整個微生物生態系統。
這兩項研究的主要作者、月球和行星研究所(LPI)的地質學家大衛·克林認為,希克蘇魯伯熱液系統有可能瞥見地球上早期生命開始出現時的狀況。克林的合著者是瑞典自然歷史博物館的馬丁·懷特豪斯(Martin Whitehouse)和德國新烏爾姆大學的馬丁·施密德(Martin Schmieder)。
在其高峰期,希克蘇魯伯岩漿室厚約1.86英里(3公里),包括33,500立方英里(140,000立方千米)的地殼。相比之下,黃石國家公園的火山口比希克蘇魯伯小九倍。
克林和他的同事在從隕石坑的峰環中拉出的岩石核心發現了這種熱液系統的證據,這是在一些撞擊坑內發現的鋸齒狀環(這裡的例子很好)。在國際大陸科學鑽探計畫和國際海洋發現計畫的支持下,從0.81英里(1.3公里)的深度中鑽探取出約33,000磅(15,000公斤)的岩石。
科學家們再次深入研究希克蘇魯伯(Chicxulub)的樣本材料,發現了黃鐵礦的細小球體,稱為黃鐵礦。 對這些類長石的硫同位素分析(直徑僅為百萬分之一米)指出,存在“還原性硫酸鹽生物的嗜熱菌落”,換句話說,就是一群嗜熱的微生物,對硫酸鹽有胃口。這項研究表明,這些微生物生活在"火山口地下的多孔、透水的岩石中,以通過岩石運輸的硫酸鹽為食",這種物質是由撞擊產生的熱液系統提供的。
正如作者指出,這些地下微生物利用熱液系統內部發生的化學反應,即在由岩漿加熱的富含礦物質的水中生存。在這個過程中,硫酸鹽轉化為硫化物,被保留為黃鐵礦。這些生物與今天在黃石發現的一些嗜熱細菌和古生物沒什麼兩樣。
這一發現本身就非常有趣,但它可能說明了地球早期發現的情況,特別是在大約38億年前結束的重磅轟炸(LHB)後期。在這段被稱為哈代(Hadean)時期,地球被大型小行星定期撞擊,地表完全混亂,很可能不適合居住。但是,地球上某些最早的生命形式可以追溯到35億年前,甚至可能是37.7億年前。
克林和他的同事推測,希克蘇魯伯(Chicxulub)隕石坑下的情況可能與LHB時期發現的情況相似,並且類似的極端微生物可能早就消失了。更重要的是,先前的證據表明,"地球上最早的生物是嗜熱的(嗜熱的)和超嗜熱的(真的是真正的嗜熱的”),因此“生命起源於撞擊坑”似乎是“合理的”。正如作者在一份兩頁的摘要中所寫的那樣,解釋"生命假說的撞擊起源"。
好吧,很棒的東西,但讓我們深呼吸,考慮一些重要的警告。 在希克蘇魯伯(Chicxulub)中看到的明顯的生命殘餘可能實際上不是生命。其他科學家可能會看相同的樣本,看到純粹的非生物過程在起作用,通常會在提出這樣的主張不足為怪。 而且,白堊紀晚期的環境條件與哈德族的環境條件有很大的不同(例如,地球已經充滿了生命),因此,希克蘇魯伯(Chicxulub)熱液系統可能無法作為早期地球的良好模擬。
還需要做更多的工作來支持影響起源假說,包括更多的化石證據和基本瞭解產生自複製分子的化學過程,即RNA和DNA。儘管如此,我們還是可以驚奇地發現,我們最早的祖先可能出現在由小行星撞擊攪動得火熱的地下大鍋中。