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焱兹资讯      时间:2018-10-09收藏
专题: 小行星撞击地球威力 像地球的星球 加大资金扶持力度 科技幻想画海底通道作品创意简介 

据《每日邮报》北京时间8月22日报道,英国科学家声称,在一颗名为Theia的小型行星与地球相撞后,地球上出现了第一个生命。

Theia对我们的星球进行了“灭菌”,然后形成了月球。

这次巨大撞击的副产品是地球上的第一个生命,科学家们现在发现,地球上首次出现生命的时间,比先前认为的要早1亿年。

研究人员回顾了当前动物的进化历史,目的是寻找“最后的普遍共同祖先”。

他们发现这种动物是地球上每一种生物的祖先,并且可能存在于大约39亿年前,当时地球还处于远古阶段。

布里斯托大学古生物学博士生霍利·贝茨(Holly Betts)撰文解释了这项研究。

科学已经能使我们在太空中旅行并追踪整个宇宙的历史,但它还没有能够准确地回答生命何时出现在我们这个星球上,以及它们是如何出现的问题。

传统上,科学家们使用化石记录试图回答这些问题。

然而,正如古生物学家们所知道的那样,时间久远的化石越来越难以找到。

事实上,在我们研究的化石中,“年龄”超过25亿年的并不多见。原因就在于地球的岩石循环系统,其中年代久远的岩石通过风化过程被破坏,残渣进入新形成的岩石中。这导致我们能找到的任何化石,成分与最初状态相比都发生了变化。

它们通常根本不含有任何生物“遗骸”。即使是我们发现的稀有化石也经常很难鉴定,而且无法轻易地与任何特定的现代生物群联系起来。

在发表在《自然生态学与进化论》上的论文中,我们决定尝试以新方式构建生命的时间尺度表。

这一方法利用我们掌握的目前生物体的大量遗传数据,并应用了分子钟——这是一种通过破译基因数据了解过去生物体的方法。

所有生命都继承了上一代的遗传信息,随着进化事件的发生,这种信息逐渐发生变化。

该方法的基础是,两种现存(活的)物种(例如人和细菌)的基因组差异,以与它们不再具有共同祖先的时间大致成比例的方式积累。

通过充当共同祖先时代的粗略指南,化石仍然在这种方法中发挥着至关重要的作用,分子钟被用来更新这些估计。

这一研究综合了来自102个生物体的29个基因的分子数据(我们还使用了9块化石进行校准)。

这些生物体来自整个生命之树——包括细菌,古生菌(单细胞微生物)和真核生物(多细胞生物,如植物和动物)。

在过程中包含化石对于分析至关重要,因为它们有助于实时联系事件。

化石向我们表明,化石时代之前一定存在谱系。

这种方法对于最早期生命的重建是最重要的,因为我们只有很少的化石材料可供使用。

我们的研究成果——生命起源和进化的时间尺度——确实存在相当大的不确定性:每个节点的年代估计,生命之树上物种具有共同祖先的确切节点。

对于生命之树上最古老的部分,以及我们掌握数据(化石或分子)最少的部分尤其如此。

然而,我们有希望解决这种不确定性,因为它表明我们的时间尺度并没有通过显示精确但错误的年代而确立下来。

相反,这意味着随着新的现存谱系和化石继续被发现,它们可以被添加到分析中,对生命之树加以改进和更新——可能导致未来更高的准确度。

所有生物体的祖先

我们发现,“最后的普遍共同祖先”——一种假设的非常早期的单细胞生物,被认为是地球上所有生命的祖先——在“最近的小行星撞击”之前就已经存在。

这次小行星撞击发生在约39亿年前。这明显早于目前公认的最古老的化石证据(估计在35亿至38亿年前)。得到确认的最古老化石来自大约34亿年前,而可能的最古老化石已在格陵兰岛上被发现,可能来自大约38亿年前。

还有一种观点认为,在一种名为锆石的41亿年前形成的矿物中发现的碳,本质上可能是生物性的。

然而,科学家迄今未能证实这一点。

一些研究人员认为,生命在“最近的小行星撞击”中存活是不可能的,因此我们最古老的祖先一定出现在这次撞击之后。有观点认为,该事件会给我们的星球“消毒”,并使当时所有的水蒸发

然而,最近有一些数学模型表明,适合生命的容器可能仍然存在。

我们发现生命的两个主要谱系——细菌和古生菌——的冠群,在最后的普遍共同祖先之后近10亿年才出现。

另一方面,真核生物在地球历史上相对较晚,大约18亿年前才出现。这一发现与先前的研究一致。

我们的时间尺度也让我们认识了古老的事件,如“线粒体内共生”——形成线粒体的过程。线粒体是为我们的细胞呼吸系统提供动力的细胞器。

真核生物史上的这一重要事件发生在接近它们第一次出现的时候,表明这一事件有助于推动随后的快速传播。

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