在45.4億年地球就已經(jīng)形成了,幾億年后,地球上的生命進化。從那時起,生命在地球上繁衍和進化,使它們能夠找到在地球上幾乎所有環(huán)境生態(tài)位中生存的方法。然而,地球形成約20億年后,即25億年前,地球上的生命幾乎滅絕,罪魁禍首是氧氣,這是當今地球上幾乎所有生命的基本元素。當時,大氣中的氧氣濃度突然顯著增加,這種氣體對當時的生物是致命的,這是一個重大的氧化事件。
在大氧化事件以來的數(shù)億年中,地球溫度逐漸下降,最終進入最嚴重的冰期——休倫冰期。整個地球表面被凍結,形成了“雪球地球”。這場災難幾乎完全摧毀了當時地球上的生命,此后地球又迎來了另一幕。
起初,地球上沒有氧氣,地球上的所有生命都是厭氧的。直到35億年前,有了一種叫光合生物藍藻,這是可以利用太陽能、二氧化碳和水進行光合作用,同時排放廢氣氧氣,這對需要這些氧氣的生物來說這是很致命的關鍵。到25億年前,藍藻在地球海洋中大規(guī)模繁殖,大氣中的氧氣濃度急劇上升,數(shù)量也慢慢增加了不少,導致當時厭氧生物大量滅絕。
一、不同的太陽和月亮
在早元古代,太陽的半徑約為今天的90%,陽光強度僅為今天的85%。理論上,當時地球接收到的光和熱不如今天,這將使溫度降低到-50 左右,足以凍結整個地球。如果是這樣的話,地球將成為一片貧瘠的土地,沒有像今天的火星那樣的生命。
然而,有證據(jù)表明,當時地球是液態(tài)水的海洋,細菌和藍藻繁衍生息。因為有了一種溫室效應拯救了這些原始的生命,當時,地球大氣層中富含甲烷和二氧化碳。它們的存在給地球披上了一層“外衣”,讓生命保持溫暖。
月球誕生于45億年前的撞擊中,產(chǎn)生的潮汐摩擦也使地球的自轉越來越慢,自誕生以來,它一直以每年3.8厘米的速度遠離地球,25億年前,月球距離地球約18萬公里,只有今天的一半,相應地,地球的自轉速度是如今的兩倍。
二、氣候變暖是因為什么
在發(fā)生了第二次重大氧化事件,氧氣含量急劇的上升了,海洋中氧含量的急劇增加和氣候變暖促進了寒武紀生命的大爆發(fā)。
為什么地球會產(chǎn)生第二次大氧化事件?因為寒武紀是太陽系圍繞銀河系中心軌道引力最大的時期,是太陽核聚變反應最強的時期,也是地球氣候最暖的時期,有利于藍綠藻、紅藻和褐藻的大規(guī)模繁殖。然而,埃迪卡拉紀時期的軌道上太陽系是具有較小的引力,太陽核聚變反應較弱。地球氣候較冷,不利于藻類的大量繁殖,因此,地球第二次大氧化事件和生命爆炸發(fā)生在寒武紀,而不是埃迪卡拉紀。
大氣和海洋中氧含量的急劇增加也代表著氣候會有所變暖的跡象。例如,石炭紀森林繁茂,大氣中的氧含量高達35%。然而,隨著石炭紀末冰川期的到來,石炭紀雨林崩潰,隨著大型沼澤森林的消失,原本高達35%的氧氣水平急劇下降,降低了光合作用的全球效應,到二疊紀時,平均含氧量僅為23%,并不比如今會高多少。
三、大氧化事件的產(chǎn)生
要談論大氧化事件的產(chǎn)生,首先要了解“大氧化”之前地球的情況。很難想象地球,這個藍色星球,實際上有46億年的歷史。在其形成的數(shù)億年中,它就像一個憤怒的孩子,沒有人敢接近它-它的表面充滿了巖漿、火山、地震和隕石撞擊事件,隨時可能撞擊到像鳥巢體育場一樣大的地面。
經(jīng)過數(shù)億年的增長,它收斂了很多,溫度逐漸下降。海洋和陸地逐漸出現(xiàn)在表面,但空氣中仍然沒有氧氣,因此此時的地球仍然是光禿禿的,看不到一絲綠色。但很快,當?shù)厍蛴?2億年(24億年前)時,一件令人高興的事情終于發(fā)生了,氧氣大量出現(xiàn)。
這一事件改變了地球,地球開始變得溫和,因此各種動植物開始出現(xiàn),并很快占據(jù)了地球表面的幾乎每個角落,人類的出現(xiàn)就像不久前發(fā)生的一樣,但這個物種的快速進化可以說是一個奇跡,遠遠超過最初與自然并肩戰(zhàn)斗的動物,站在歷史的盡頭和食物鏈的頂端,我們?nèi)绾位氐揭呀?jīng)消失的地球歷史?對此你有什么看法?