3早期生命环境研究展望
笔者近年在我国华北及华南地区早期生命环境研究中发现,重大的环境突变必将带来生物群的巨大变化。例如,新元古代冰碛岩是^套很好的獄,它的之下,化石种雛单调,通常以光球类的微生物化石及一些简单的碳质宏体化石为特征,而且叠层石礁碳酸盐岩异常发育,华北青白口纪辽南生物群及徐淮生物群正是如此;而那套冰碛岩之上,化石种类骤然增多,出现大量的具刺疑源类微生物化石、许多形态各异的碳质及几丁质宏体化石,碳酸盐岩中的叠层石礁明显减少,华南震旦纪西陵峡生物群、高家山生物群、庙河生物群、蓝田生物群及瓮安生物群就是实证。这显然与“雪球”有关,其中的前因后果现正在探讨中。为揭示其更深层次的环境突变机理,我们正对生物群发生明显变化的层位运用地球化学手段进行研究。虽然这方面的工作尚处于初级阶段,但前景十分看好。
另一方面,由于地球早期生命环境研究涉及到极端环境下的生物群特征,对探讨高温、高压、低温、低压、硫化、硅化、高酸碱度及强辐射等极端环境下生物适应、营养、代谢、繁衍、休眠、变异及演化成败的原由,对探讨各种地内及地外环境因素与地球早期生命的起源和演化之间极其复杂而微妙的相互关系,对密切关注并尽量避免或消减可能引发灾难性环境突变的诱因出现,保护浩瀚宇宙中目前我们人类唯一赖以生存的渺小家园一地球的环境,有着十分重要的科学意义和启迪作用。
现代天文学研究证实,生命并不限于地球。虽然至今尚未发现地球以外的其他天体有类似地球的高等生命存在,但从广泛分布于太空的大量宇宙尘埃中已探测到不仅有相当多的有机物质,而且甚至还有微生物存在。除了我们早已知道彗星中存在大量由水固结的冰外,NASA于2001年2月28日和2002年3月1日分别公布的“伽利略”航天器发回的照片,以及“奥德塞”火星探测器发回的伽马射线和超热中子通量探测图像显示:木星最大的卫星木卫表面存在由冰火山喷出水和烂泥形成的构造;火星南极地下1m之内存在大量水固结成的冰。加上此前发回的火星表面存在水流作用形成的河床、峡谷及沉积岩层的照片。这些都充分说明,作为生命最基本条件之一的水在宇宙中并不像我们过去想象的那么缺乏。而且,有的行星也存在火山活动、板块构造运动以及地热资源等至少可适合微生物生命活动的环境。联想到地球早期严酷环境下仍能顽强生存下来的那些古老生命,地球以外的天体存在类似的情况不是没有可能。随着我国载人航天及登月计划的启动,宇航活动中接触甚至感染地外微生物可能带来什么样的后果?地外生命与地球生命的起源和演化有什么关系?如何在地外环境建立科研生产基地?诸如此类的许多问题,已不可避免地突现出来。由于地球早期生命环境和可能的地外生命环境存在可比性,因此该领域的研究将获得一个新的生长点。
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