地球上有两种能量可以支撑生命
1.原始生命来自海洋
2.水是生命之源
艺术家对早期地球的印象。(图片来源西蒙·马奇/美国国家航空航天局)
通过研究生命的基因树，科学家们已经确定，地球上最早的生命可能生活在水下，在那里它们可以免受来自太阳的有害紫外线的伤害。
地球上生命的起源仍然是一个谜，但科学家们正在慢慢地把基因拼图拼凑完善，以了解更多关于25亿到40亿年前地球上第一个生命的诞生。现在，来自威斯康星大学麦迪逊分校和加州大学河滨分校的科学家们利用机器学习，将一种名为视紫红质的蛋白质分子的进化发展追溯到地球上存在的一些最古老的微生物生命形式。科学家们认为，这些结果也可能为寻找地外生命提供信息。
加州大学河滨分校的天体生物学家爱德华·施维特曼(Edward Schwieterman)是这项新研究的合著者，他在一份声明中说：“这就像从许多孙辈的DNA中复制出他们祖父母的DNA。”
研究人员推断视紫红质为早期生命提供了能量，将来自太阳的光转化为能量。在现代地球上，视紫红质可以吸收蓝色、绿色、黄色和橙色的光。(它也与我们的眼睛用来观察世界吸收光的杆状细胞和锥状细胞有切线关系。)
施维特曼和他的同事们首先在地球上尽可能广泛的生命中寻找控制视紫红质的基因，然后确定那些具有最长血统的基因。
这一分析表明，古代视紫红质只吸收蓝光和绿光。在早期生命起源于海洋的可能下，这种能力的降低是有道理的，在海洋中，蓝色和绿色波长的光比其他波长的光能穿透更深的海水层：能够吸收这些波长来获得能量是至关重要的。
海洋可能是早期生命形成的少数宜居环境之一，因为行星表面的大部分处于生命的禁区。早期的地球大气中没有游离氧，也就没有臭氧层来保护地球免受有害的太阳紫外线辐射。相反，生命应该潜在地下或海洋深处，免受有害的紫外线的伤害。
这些发现让我们了解了地球上早期生命生活的环境，以及生命如何从环境中获取能量。
威斯康星大学麦迪逊分校的天体生物学家、这项新研究的主要作者贝图尔·卡查尔在同一份声明中说：“我们复活了一个分子的古代DNA序列，这使我们能够将过去的生物学和环境联系起来。”
生命可能在地球早期的海洋中存在，受到保护。(图片来源： 美国国家航空航天局)
施维特曼说：“在早期的地球上，能量非常稀缺。”他指出，古代微生物一定已经发现了如何利用可用的能量，而不需要像现代植物那样进行光合作用，将阳光转化为储存能量的分子。
虽然视紫红质与叶绿素(光合作用的核心化合物)的能量转化原理相似，但它们并无关联。每一种生物都将单独进化，以填补另一种生物没有占据的生态位。
紫红质真正开始进化成现代的形式大约是在20到25亿年前，当时地球大气中突然充满了由微小的光合作用蓝藻产生的氧气，这就是所谓的大氧化事件。它也被称为氧气灾难，因为不断变化的大气导致了大量无氧呼吸的微生物物种的灭绝。
丰富的氧气形成臭氧层，抵御有害的太阳紫外线辐射，使能够适应新的富氧环境的微生物离开海洋和地下生态位，在地球表面更自由地繁衍。与海洋深处相比，这里有相当波长的阳光，视紫红质也进化出了吸收这些阳光的能力。
这些发现也可以应用于天体生物学。“与宜居世界相比，早期的地球是一个陌生的环境，”施维特曼说。“了解这里的生物如何随着时间和环境而变化的，将教会我们寻找和识别其他地方的生命的重要技能。”
BY:Keith Cooper
FY:jane
如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除
转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处
","gnid":"97a73785b2e7de343","img_data":[{"flag":2,"img":[{"desc":"","height":"460","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t018cd1a7bcc29bdd6f.png","width":"626"},{"desc":"","height":"519","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01d3c1f1efbd4931f8.png","width":"636"},{"desc":"","height":"622","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01dfdbf1b3fa4392e5.png","width":"439"},{"desc":"","height":540,"title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01e2866697659c294b.jpg","width":673},{"desc":"","height":"567","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t016c84965a8113cf3c.png","width":"634"},{"desc":"","height":"363","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t018d8fd407d895c10f.png","width":"680"},{"desc":"","height":"388","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t019d50cec985dbaa16.png","width":"752"},{"desc":"","height":"277","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01d1599a5c48821ea7.png","width":"705"},{"desc":"","height":"602","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0113b5bf2380bb6971.png","width":"612"}]}],"original":"1","pat":"art_src_0,fts0,sts0","powerby":"pika","pub_time":1710510185000,"pure":"","rawurl":"http://zm.news.so.com/c12c1655b039e77bd908b263ab2d9671","redirect":0,"rptid":"40982dcbcd6946c2","rss_ext":[],"s":"t","src":"天文在线","tag":[{"clk":"kscience_1:加州大学","k":"加州大学","u":""}],"title":"地球上及更远的早期生命可能是海洋生物
俟伟放3453自然科学问题高手进! -
彭例柔18319592959 ______ 和太阳直射或斜射有关.冬天为什么冷,夏天为什么热?是因为在冬天,太阳的高度角小了...
俟伟放3453能量守恒,是什么能量支撑月球绕地球自转? -
彭例柔18319592959 ______ 万有引力定律: (law of gravitation)物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现.任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比.如果用m1、m2表示两个物体的质量,r表示...
俟伟放3453几百亿年后宇宙灭亡后会不会有新的宇宙产生?现在科学家提出了宇宙在
彭例柔18319592959 ______ 应该不能说是灭亡,而是一次轮回. 物质是不灭的,也不可能消失.有的只是物质的... 没有了恒星,所有的生命也就不能生存.因此,在那时,宇宙中的生命我想基本上都...
俟伟放3453为什么地球能住人? -
彭例柔18319592959 ______ 从生物学角度来看,生物圈为生命的存在提供了适宜的环境.(地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区是地表有机体包括微生物及其自下而上环境的总称,是行星地球特有的圈层.它也是人类诞生和生存的空间.) 从物理的角度来说,万有引力的存在既是云层保护人类不受外太空辐射的侵扰,人也不至于飞离家园,合适的压强人也不会被压扁或爆炸,
俟伟放3453动物是如何在地球上的? -
彭例柔18319592959 ______[答案] 神秘的生命起源 在我们居住的这个美丽的浅蓝色星球上,繁衍生息着十几万种微生物,30多万种植物和100多万种动物,那么人们不禁要问,如此丰富多样的生物最初是从哪里来的呢? 科学家研究发现,今天我们地球上的生物,无论大小,都是由...
俟伟放3453地球能量不是越来越高吗 -
彭例柔18319592959 ______ 发表个人观点... 总的能量确实是越来越高 接收的能量小部分转变为有机物中的能量 也就是生物.生物死后转化为了燃料之类的东西. 另外一小部分就是维持气温,以热量的形式存在于地表和空气中 大部分是散发出去了,在没有被太阳照射...
俟伟放3453地球的演化过程?详细点的介绍, -
彭例柔18319592959 ______[答案] 太阳系在大约50亿年前诞生后,大约过了5亿年,地球开始形成.地球是由原始的太阳星云分馏、坍缩、凝聚而形成的.首先,星子聚集成行星胎,然后再增生而形成原始地球. 原始地球所获得的星子是比较冷的,但是每个落到原始地球上的星子都有很...
俟伟放3453请问,一年中为什么要分成四个季节呢 -
彭例柔18319592959 ______ 四季的划分,我国与西方有所不同.我国的四季划分方法,强调季节的天文特征:夏季是一年中白昼最长,正午太阳最高的季节;冬季是一年中白昼最短,正午太阳最低的季节;春秋两季,昼夜均匀,正午太阳高度适中,是冬夏之间的过渡季节...
俟伟放3453嫦娥一号的发射有什么意义,中国是第几个探索月球的? -
彭例柔18319592959 ______[答案] 嫦娥工程 目录·工程目标 ·工程方案 ·工程计划 ·工程人员 发射人造地球卫星、载人航天和深空探测是人类航天活动的三大领域.重返月球,开发月球资源,建立月球基地已成为世界航天活动的必然趋势和竞争热点.开展月球探测工作是我国迈...