科学探索|地球的历史很黑暗:我们每个人都是幸存者、都是奇迹( 五 )


2020年,纽约大学和斯坦福大学的科学家研究了具有双镜像版本的生物分子——称为手性分子 。
在化学中手性的概念是当你有两个分子,两种化学物质,它们在物理上是相同的,它们由完全相同的物质组成 。但它们的结构是不同的,它们是彼此的映像,这样的分子被称为利手性 。
数十亿年前,早期生命可能同时具有左手性和右手性DNA和RNA 。但现在生命选择使用的大多是右撇子分子 。原因可能就是宇宙射线 。
当宇宙射线撞击地球大气层时,它们降解成更小的亚原子粒子,称为μ介子 。大多数μ介子都朝一个方向旋转,所以我们有这些小μ子,它们非常有能量,并以特定的方式旋转 。当它们撞击一个分子时,它们与分子发生相互作用,它们可以扰乱分子并可以改变分子 。
一些科学家认为,这些自旋μ介子更容易与右手性DNA和RNA相互作用,于是引起突变 。所以如果地球上即有右手性分子生命和左手性分子生命,它们都受到μ介子的攻击 。受到更多攻击的那个就有更多机会产生有益的突变 。
所以,宇宙射线可能赋予了右撇子生命进化上的优势 。就像掷骰子一样,如果你想要得到两个6,左手只能扔10次,而右手却能扔100次 。显然右手得到两个6的可能性要比左手要大 。
但骰子并不总是对生命有利,3.59亿年前,地球上生命似乎耗尽了运气 。那时地球上的海洋充满了海洋生物,到了这一时期,植物也开始在海洋和陆地上定居 。
正是在这种环境下,地球经历了生命史上最大规模的扩张之一 。突然某种东西杀死了97%的脊椎物种 。科学家们称这种灭绝为泥盆纪后期灭绝事件 。
一种可能的解释是,超新星 。当一些垂死的恒星爆炸时,它们会发射出宇宙射线,这种辐射轰击地球的上层大气,推动氮的化学反应,变成二氧化氮 。这种气体本身与臭氧层发生反应并破坏臭氧层 。
没有了臭氧层的保护,来自太阳的紫外线辐射轰击着地球 。这场“辐射雨”持续数千年……破坏了动植物的DNA,许多物种灭绝了 。
泥盆纪后期灭绝事件主要影响海洋生物 。海洋里曾经生活着校车大小的鱼,现在主要鱼类还没有沙丁鱼大 。小鱼繁殖很快,在充满挑战的环境中,它们能比大型物种更快地适应和多样化 。
大规模灭绝的确杀死了很多的生物,但却为其他动物和其他生命形式提供了一个机会,还创造了一种混乱和复杂的环境,推动了自然选择和进化 。
如果超新星是这次灭绝事件的罪魁祸首,科学家们认为这个罪魁祸首在65光年之外 。如果它再近一点地球上生命的运气就会耗尽,似乎生命的存在总是在刀刃上保持平衡 。
当一颗爆炸的恒星离我们有点近的时候……我们都被毁灭 。所以在足够暴力和过暴力之间,有一个很好的平衡 。而我们已经很幸运地在那个边缘跳舞了45亿年 。
这次大灭绝重置了地球上的生命,为我们的祖先,四足动物铺平了道路 。可以这么说,灾难性事件与人类进化密切相关 。
【恐龙的灭绝成全了人类】
恐龙是曾经地球上的霸主,它们占据着主要的生态位和资源,没有任何一种生物能够撼动它们的地位 。从诞生到灭绝(2.31亿年前-6500万年前),恐龙一共“统治”了地球约1.7亿年 。
在地球历史的这个时期,有巨大的植物和昆虫,如果出现在今天,它们会非常可怕 。
6600万年前,一个发光的物体出现在天空中,这颗巨大的小行星撞向了当时地球上的墨西哥的尤卡坦半岛 。
导致恐龙灭绝的小行星碰撞
这个珠穆朗玛峰大小的天体,以每小时40000英里的速度撞击地面 。光的强度是太阳光的成千上万倍 。撞击将几万亿吨的岩石和灰尘抛向空中,岩石在落回地面时被加热,将地球置于火海之中 。