這個生命形成所需的一切都已經存在──甚至比他們想像的還要早5億年

生命的出現

一項新的研究表明，淡水和生命的關鍵條件在地球上出現的時間比之前認為的要早5 億年。

生命的出現

地球上生命的誕生需要兩種成分：土地和（淡水）水。

只有滿足這兩個條件，生命的組成部分胺基酸和核酸才能變成有形的細菌生命。這也標誌著進化週期的開始。

我們在岩石中發現的地球上生命存在的最古老證據已有35 億年的歷史。科學家現在假設生命可能更古老。

我們發表在《自然地球科學》上的新研究首次提供了40 億年前地球上存在淡水和陸地的證據。了解生命的搖籃——水和土地——何時首次出現在地球上，最終可以為我們如何形成提供線索。

水與土：生命的本質

想像進入一台時光機，帶您回到40 億年前。當你向外看時，你會看到周圍是一片巨大的海洋。然而，水並不是我們今天所知的藍色。但由於鐵和其他溶解的礦物質，它呈現棕色。你抬頭看天空，天空也不是藍色的，而是深橘色的。感謝二氧化碳煙霧和定期閃爍和墜落的流星。這是一個不友善的居住地。

據科學家稱，這正是40億年前地球的樣子。

然而，當時地球上已經存在陸地，儘管它看起來像一座火山島。還下了雨，雨水聚集在火山底部大大小小的水礦池中。

淡水和陸地齊頭並進。如果所有陸地都在水下，我們得到的只是鹹水。原因是鹹水想要滲透到地下，這種現象稱為海水入侵。所以，有淡水，就一定有土地。

我們怎麼知道早期地球有淡水和旱地？

淡水與海水有很大不同。然而，問題是如何知道40 億年前地球上是否有淡水。

答案就在於岩板和其中保存的化學訊號。地球的年齡剛超過45 億年，科學家發現的最古老的岩石也只有40 億年多一點。

為了真正了解地球誕生的前5 億年，我們必須研究來自最古老岩石並最終沉積在較年輕岩石中的晶體。

與岩石不同，現存最古老的晶體可以追溯到44 億年前。這些超古老的晶體大多來自地球上的一個地方：西澳大利亞中西部的傑克山。

於是研究人員來到這裡，在那裡他們登記了一千多個來自一種稱為鋯石的礦物的晶體，以其非凡的耐候性和特殊的變化而聞名。

這是一個非常重要的特徵，因為數十億年的許多自然過程可以消除晶體最初形成時的主要化學特徵。大多數礦物更容易改變，這個過程會消除它們原來的化學成分，並且無法為地球早期的過去提供任何線索。

研究人員發現，我們分析的所有晶體中約有10% 的年齡超過40 億年。這看似很小，但與世界其他地方相比，這裡的超古老礦物數量龐大。

為了找出這些顆粒是否含有淡水，使用微小離子束測量了這些鋯石顆粒中較重和較輕氧的比率。這項指標稱為氧同位素比，對於海水來說幾乎是恆定的，但對於淡水來說則不然。

令人驚訝的是，40 億年前的一小部分鋯石晶體有非常明顯的跡象，只能是淡水和岩石相互作用形成的。

鋯石具有極強的抗變化能力。為了使在傑克山發現的鋯石具有這種輕氧訊號，淡水蝕變的岩石必須熔化然後重新凝固，以便向鋯石提供輕氧同位素訊號。

因此，淡水在40 億年前就已經存在於地球上。

然而，目前我們還不能確定生命是否在地球歷史上這麼早就開始了。但至少我們已經找到了地球上生命搖籃的證據，其歷史可以追溯到40 億年前——地球45 億年歷史的極早期階段。

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