大约10亿年以后,地球生命将完全灭亡丨世界地球日(7)

2023-04-29 来源:飞速影视
电影《不要抬头》(2021)剧照。
回顾更久远的历史,我们可以看到,这不过是生命对地球环境改变的又一次回应。生命曾面临许多类似挑战,历次挑战背后大多有太阳辐射热量持续升高和二氧化碳含量在宏观上持续降低这两个因素。
为何二氧化碳会变得如此稀缺和珍贵?原因可以用一个词概括——风化。山脉从地面上隆起所新形成的岩石很快就会被侵蚀风化。在这一过程中,大气中的二氧化碳会被吸收。最终,受侵蚀的岩石会粉碎成尘土,流向大海,并在海底被掩埋起来。
地球在它历史的最初阶段几乎完全被海洋覆盖,没有多少陆地可供侵蚀。但随着时间的推移,陆地的比例持续增加,风化作用的潜能也越来越高。和火山喷发等补充大气中的二氧化碳的作用相比,风化作用从大气中清除二氧化碳的速率一直在稳定而缓慢地提高。
生命第一次面临的挑战是距今24亿年至21亿年之间的大氧化事件。当时,地壳运动突然加速,导致大量碳元素被掩埋。空气中的二氧化碳被清除,温室效应下降,全世界进入了持续3亿年的冰期,从北极到南极整个地球表面都被冰层覆盖。这是若干“雪球地球”事件中的第一次,也是规模最大的一次。当时太阳产生的热量也没有今天那么多,这加剧了气候变化的严重性,也影响了地球生命未来的进程。
生命应对危机的方式是增加复杂性。彼此之间原本只有松散联系的细菌把资源汇聚在一起,各自只专注于生命活动的一个方面。这是亚当·斯密在《国富论》中所论述的“劳动分工”的经典案例。在工厂里,如果每个工人都专注做一项工序,而不是让每个人独立完成整个生产过程,那么总体生产效率会高得多。
同样地,新出现的真核细胞内部存在着分工合作。真核细胞可以消耗更少的资源而做更多的事。
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今天的生物正在为进一步的复杂化做准备
生命的下一次重大挑战是发生在大约8.25亿年前的罗迪尼亚超大陆解体事件。和上次一样,这次事件也导致了大规模的风化和碳埋藏,以及另一个漫长的冰期。这次冰期也引发了“雪球地球”事件,但是它的持续时间不如大氧化事件所造成的那次冰期长。虽然这一次有更多的陆地可供侵蚀,但太阳已经变热了很多,所以冰期更早地结束了。
在这一时期,出现了更复杂的真核生物。不同的真核细胞聚集在一起,组成多细胞有机体,其中每一个细胞专注于各自的任务,如消化、繁殖或防御。动物的出现是罗迪尼亚超大陆解体后的那次冰期所带来的直接后果之一。
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