這是一場下了10億年的超級暴雪。
從現在往前數,數到寒武紀生命大爆發,數到多細胞生物剛剛登上舞臺,數到恐龍都還沒有出現的那個遙遠時代,這場雪都未曾停過。
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這是地質歷史上真實發生過的、最漫長也最恐怖的冰河時代,元古宙時期的“雪球地球”事件,當時整個星球被冰雪嚴密地覆蓋了長達10億年之久,冰層厚達數公里,連本應最炎熱的赤道,都成了白茫茫一片的大冰原。
要理解這場災難的開端,我們必須回到25億年前,那時的地球剛剛從“太古宙”的混亂狀態中緩過神來,和我們現在所熟知的家園完全不同。
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天空是紅橙色的,因為大氣里幾乎沒有氧氣,而是充滿了二氧化碳和甲烷,這些濃烈的溫室氣體將天空染成了詭異的顏色,海洋是鐵銹色的,像一鍋不冷不熱的“湯”,里面沒有任何復雜的魚類或植物,只有最簡單、最原始的單細胞生物。
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也就是在這片富含鐵質的淺海里,一種“怪物”出現了,它就是藍藻,這東西看著普通,只是水中一層不起眼的黏滑菌毯,但它卻掌握了一項革命性的“黑科技”,光合作用,它們學會了吞吃陽光、二氧化碳和水,然后排出一種“劇毒”的廢氣。
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這種廢氣就是氧氣,在當時氧氣對于地球上99%的厭氧生物來說,都是致命的毒藥,一開始,這些氧氣并沒有造成太大的麻煩,它們都被海水中海量的鐵離子“吃掉”了,氧氣與鐵結合,形成了數萬億噸的氧化鐵沉入海底,在隨后的幾億年里形成了一層又一層紅色的氧化鐵巖石,這正是今天人類鋼鐵工業的來源,地質學上稱之為“條帶狀鐵建造”。
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但藍藻是如此的成功,它們瘋狂地繁殖,遍布全球的淺海,終于在24億年前,海洋里的鐵離子“不夠用”了,這個巨大的“鐵銹緩沖區”被填滿了,無處可去的氧氣,第一次逃離了海洋,涌入大氣層,這在地質上被稱為“大氧化事件”。
當時地球的“保溫毯”,主要依靠的是甲烷,甲烷是一種比二氧化碳強力數十倍的超級溫室氣體,可它有一個致命的弱點,它一碰到氧氣就會發生劇烈的化學反應,變成更“溫和”的二氧化碳和水。
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大氣中的氧氣含量從幾乎為零上升到1%左右,這就像是在地球的“甲烷溫室”上點了一把火,氧氣系統性地摧毀了地球的“保溫層”,與此同時光合作用的“罪魁禍首”藍藻,還在一個勁地消耗大氣中僅存的另一種溫室氣體,二氧化碳。
地球的“恒溫器”被徹底玩壞了,溫度一下子降了下來,最先結冰的是南北兩極,在正常的冰期,冰蓋會停止在某個緯度。但這一次地球的降溫失控了。
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極地的冰蓋像瘋長的白色野草,每年向低緯度地區推進好幾公里,同時冰面具有極高的反光作用,90%以上的陽光被白色的冰面直接反射回了太空,地球吸收的熱量更加減少,溫度就變得更低,這形成了一個無法逆轉的惡性循環。
大約在23億年前,南極和北極的冰川,終于在赤道“勝利會師”了,這一下地球徹底變成了一個冰封星球,原來的藍色水球,變成了一個被冰層包裹的、死寂的白色彈珠,只有在少數劇烈的火山口附近,還能看到一點點黑色的巖石。
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這場超級暴雪就這么開始了,地質學家推測,當時全球的平均氣溫能低到零下30攝氏度,即使是在最“熱”的赤道地區,常年溫度也只有零下10攝氏度左右。
這場冰封持續了整整10億年,海洋表面凍得結結實實,冰層可能厚達幾公里,但在這層“冰殼”之下,依然存在著液態水的世界,首先冰層本身就是最好的“隔熱被”,它阻擋了內部的熱量散失;其次,深層海水巨大的壓力,使得水在零度以下也能保持液態。
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一個與外界陽光和大氣徹底隔絕的、廣闊的“地下海洋”得以保留,所以生命并沒有被凍絕,它們只是換了一個“避難所”,在冰層之下幾公里的漆黑海底,還有很多海底火山,這些火山口源源不斷地向外噴發出滾燙的巖漿和富含硫化物、鐵、氫的礦物質,形成了一個個溫暖的“熱泉區”。
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這里沒有陽光,溫度能達到300攝氏度,壓力是地面的幾百倍,微生物在這里頑強地存活了下來,它們不需要氧氣,也不需要陽光,它們演化出了另一種生存模式,化學合成,它們靠“分解”火山口噴出的化學物質來獲取能量,像黑暗里點著的一簇簇微弱的小火苗,頑強地把生命的種子,在這10億年的“白色煉獄”中保留了下來。
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在這冰封的10億年里,有一些微生物在黑暗中,逐漸學會了如何利用氧氣,它們演化出了“有氧呼吸”,這是一種比厭氧發酵效率高出18倍的、極其高級的能量獲取方式,它們利用氧氣的能力,為更復雜、更耗能的多細胞生物的出現鋪平了道路。
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簡單的藻類和我們最早的動物祖先,開始在海洋里大量繁殖,羅迪尼亞超大陸也在這場巨變中慢慢形成,山脈隆起,河流奔騰。
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地球終于擺脫了長達10億年的冰封,從一個白色的“死球”,重新變成了藍色的“水球”,這場由生命自己引發、又由生命自己熬過去的超級災難,最終為這個星球進入一個全新的、更高級的“真核生物”發展階段,拉開了序幕。
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