地球什麼時候出現生命

　　時間

　　在澳大利亞西部傑克山區，古老的鋯石晶體中存在石墨斑點證據。研究人員認為，這一最新發現或可證明早在41億年前地球上可能就存在生物，這比科學家此前預想的要早3億年。一旦該結論得到證實，就意味著46億年前當原始的塵埃和氣體盤形成地球后不久，這個星球上就出現了生物。

　　美國加利福尼亞大學洛杉磯分校地理化學教授馬克-哈里森表示：“要在二十年前，這個發現聽上去會顯得離經叛道。那時候，研究宣佈地球生物存在時間為38億年前就相當令人震驚了。如今我們發現，在地球形成不久後，幾乎與此同時就出現了地球生物。這意味著，只要有合適的元素出現，星球上就會迅速形成生命。”

　　該研究顯示，39億年前內太陽系發生過大規模爆炸，這些爆炸導致地球上出現大型隕石坑，而生命的出現要早於這次大規模爆炸。石墨中的原子是碳的一種晶體形式，同時也是生物起源的標誌。科學家宣稱，石墨中富含碳同位素12C，這種“輕”碳同位素通常與有機生命存在關聯，它暗示陸地生物圈早在41億年前就已在地球上出現。該項研究另一負責人帕裡克-波恩克指出：“一些科學家辯稱，所有地球生命都在那次大規模爆炸中死亡，如果真是這樣，那麼不久後生命一定又迅速在地球上捲土重來。”

　　在澳大利亞西部的傑克山區，科學家發現古老的鋯石晶體中存在石墨斑點證據。

　　長久以來，科學家認為，在大規模爆炸後的那段時期整個地球乾燥且荒蕪。然而，哈里森的研究結論則截然不同。他解釋說：“早期的地球一定不像之前一些研究人員認為的那樣可怕，說什麼乾燥嚴熱，一片荒蕪。研究顯示，這些推斷毫無證據。與之相反的是，地球很可能與今天的環境類似。”在哈里森的帶領下，研究人員對一萬多塊鋯石進行了深入研究，這些鋯石最早形成於澳大利亞西部傑克山區熔化的岩石或岩漿中。鋯石是一種矽酸鹽礦物，它是提煉金屬鋯的主要礦石，合成的立方鋯常被用來仿鑽。鋯石能捕獲並鎖住直接環境，作用類似於時間膠囊，因而成為同位素地質年代學最重要的定年礦物。經科學家研究判定，有656塊鋯石含有石墨斑點，其中79塊可用拉曼光譜法進行分析。利用這種分析技術，科學家可以瞭解古代微生物的三維分子和化學結構。波恩克等人提議通過化學和礦物學試驗，確定古老鋯石的形成環境，同時搜尋生命的關鍵組成成分碳。

　　哈里森介紹說：“今年，貝斯-安與帕裡克進行此項測驗後，首次發現存在於41億年前的石墨。我們非常肯定，這些鋯石含有41億歲的古老石墨。對於鋯石中含有無生物起源的石墨，沒有人能提出一個合理的解釋。這個石墨比包含它的鋯石還要古老。”根據鋯石中的鈾鉛比，科學家推斷這塊鋯石具有41億年曆史，但是無法推斷這個石墨要比鋯石古老多少年。哈里森指出，研究表明宇宙中可能富含生命體。

　　馬克-哈里森是加利福尼亞大學洛杉磯分校的地理化學教授，也是此次研究專案的主要負責人。

　　在地球上，簡單生命似乎形成速度非常快，不過這些簡單生命可能歷經數百萬年時間，才進化獲得進行光合作用的能力。鋯石中包含的碳具有一種特徵簽名，即碳12與碳13的特定比，它標示著地球上存在著具備光合作用能力的生物。哈里森研究團隊成員之一伊莉沙白-貝爾表示：“我們需要換一種理念來思考看待早期地球環境。”研究人員認為，這個石墨完整地包含在鋯石內，毫無裂縫，因此歷經數十億年也不會受到汙染破壞。

　　在最新發表的論文中，研究人員寫道：“此次研究表明，相比之前在格陵蘭島西南部發現的樣本，陸地碳同位素的記錄時間要早3億年。在隕石撞擊作用下，一些非生物過程也可能產生輕碳形式，但是外星碳的數量決定了此次研究發現的成因不可能是隕石。相比之下，合理的解釋應該是生物基因起源。我們認為，原始石墨中的輕碳同位素簽名反映了一種生物程序，這與對原核生物進化關係中分子分化的估計是一致的，也就是說陸地生物圈出現於41億年前。然而，考慮到含碳的冥古宙鋯石的低出現率，因此要建立一個冥古宙碳迴圈模型，並提出有關可能的生命起源學說，還需要科學家進行大量持久的科研工作。”