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这是阿什卡微信公众号第821篇原创文章 首发于2020年11月21日 ▽
25亿年前，随着菌毯铺满浅滩，长达20亿年的元古宙悄然开启。
阳光在变亮，熔岩在冷却，月亮在弄潮，卑微的古菌在延续亿万年的宝贵基因……
20亿年，可以发生很多事。但不是每一件事都可以被地球铭记。
而被地球铭记的，有惊天动地，也有悄无声息。
事件一，罗迪尼亚超大陆
经过冥古宙、太古宙漫长时光的晾晒，地球冷却、再冷却，情绪渐渐稳定下来。
之前，大量高温岩浆涌出地表，冷却后，成为密度大于原地壳的科马提岩，向下沉陷，形成垂直构造。
现在，这种垂直构造已经停产。板块凝结扩张，不再像以前那样细碎。水平运动成为主旋律。
地幔对流不再慌张纷乱，而是变得有礼有节，带动地壳漂移游走，如舞蹈般聚散有序。
在地球大舞池中，太古宙形成的小块大陆，在漂移中集结成大块大陆，碰撞摩擦之后，又分崩离析，如此往复。
这个4亿年一个周期的聚散轮回，叫威尔逊旋回。
所以，地球上曾经存在过许多大陆。
如今隔洋对峙的，曾经难舍难分；此刻不可分割的，曾经天各一方。
科学家们采集各大陆的造山带、变质带、古地磁、岩脉等相关数据，进行分析、拼合、反演，发现在27亿年前、20~18亿年前、13~10亿年前，是板块之舞的高潮。
这几个时期，板块碰撞、火山活动规模宏大，动作剧烈。
到了元古宙中期，大约11亿年前，所有大陆集合在一起，第一个超大陆“罗迪尼亚”拼接成型。
罗迪尼亚超大陆之外，只有一片海，叫“米洛维亚洋”。
那时，印度、中国南部、澳洲围绕着南极东块，澳洲连着美国西海岸，而美国东海岸则比邻南美西海岸……我们是幸福一家人。
我泥中有你、你泥中有我，灵与肉的集中碰撞，并未让任何舞者停下脚步。罗迪尼亚超大陆随后散开，舞者们带着对方的印迹，各奔东西......南北。
△ 罗迪尼亚超大陆复原图 10亿年前
事件二，用生命造矿
板块轰轰烈烈搞大事情，生命低调地做着小事情：讨生活。
讨生活是卑微的，却需要最精细的操作。物理的、化学的，样样马虎不得。无意间，给地球带来不同寻常的物理化学条件：
光合作用的废料——氧气越产越多，氧化了地表能氧化的一切，由此产生了多姿多彩的新矿物。
除了火红的铁锈，还有美丽的孔雀石、绿松石、蓝铜矿等等，多达2900种新矿物，占了我们今天所知4400多种矿物的三分之二。
事件三，雪球地球
前面聊过，二氧化碳、甲烷是两大温室气体，相当于地球的保暖外衣。
光合作用消耗了二氧化碳，产生的氧气耗尽海水中的铁，开始进入大气，氧化了甲烷。
到24亿年前，大气中的氧气达到4%，两大温室气体迅速下降，地球开始变冷，直到进入“休伦冰河时期”。
这场大冰期一来就是3亿年，直到21亿年前才缓缓谢幕。
冰川融化时，巨大的冰块一路开山裂石，切削大量岩石碎块，与砂土一起沉积形成“混积岩”。在其附近，常有大块碎石被埋在水平地层中，被称为“坠石”。
上：混积岩；下：坠石
这些物证，作为呈堂证供，供地质学家们判断地球的葫芦案。
元古宙后期，地球又经历过3次冰期。其中前两次——斯图特冰期、马林诺冰期下手最狠，冰封了整个地球，那时的地球，被亲切地称为“雪球地球”。
地球怎么会搞成这样呢？科学家们缜密分析之后，把锅甩给了罗迪尼亚超大陆。
案情是这样的：
1. 地幔温度下降，陆地面积增多。裸在外面的岩石增多，岩石风化量就增大。
2. 雨水溶解空气中的二氧化碳，与岩石成分发生化学反应，成为重碳酸盐，流入大海，沉积到海底——二氧化碳消费上涨，地球外衣保暖功能下降。
3. 大约11亿年前，威尔逊旋回把各大陆带到赤道附近，合体成了罗迪尼亚超大陆。
4. 大陆都跑到赤道，两极的洋流自由了——没了陆地的强行引导，它们就紧紧围绕两极，形成了顺畅圆润的环流。不再与赤道的海水交流，于是赤道地区的热能无法传递过去，于是：两极越来越冷→冻成冰盖→热能更不好传递→冰盖扩大。
5. 大概9亿年前，罗迪尼亚超大陆开始分裂。海岸线越来越长，大陆架越来越广阔。一方面，浅海蓝藻势力随之扩大；另一方面，大陆变得更湿润，降雨增加，碳酸盐产量上升。这两方面都在拉低二氧化碳含量。
6. 当时的火山活动频繁，火山虽然可以喷出二氧化碳、甲烷，但火山灰也消耗二氧化碳形成碳酸盐。不过，火山灰造成的雾霾遮挡了一部分阳光，这对低温地表是雪上加霜。
这些因素的叠加，导致两极冰盖不断扩大。而冰盖又是天然的反射镜，于是地球对阳光的反照率也随之不断提高，进入降温的正反馈循环。
终于，两极冰盖在赤道完美对接，地球被完全冰封。全球平均气温降到-40℃。雪球地球建造完毕。
整个工艺流程，让降温趋势形成了完美闭环。那么，地球要如何操作，才能摆脱冰封，焕发第二春呢？
其实不难。
1. 冰盖封住了地球，当然也就封了绝大多数光合工厂，封住了地表的岩石和液态水，于是二氧化碳的消耗就骤降。
2. 地表冰冷，但内心依然火热。火山活动依然活跃，喷出的二氧化碳、甲烷等温室气体，在大气中越积越多。当二氧化碳达到0.12个大气压时，其温室效应就足以融化冰雪。
3. 火山灰飘落在雪球地球表面，降低了反照率；冰雪融化，进一步降低反照率。
4. 这些因素叠加，形成增温的正反馈循环。
5. 雪球地球温度急剧上升，冰雪迅速融化。一方面形成大洪水，横扫地表；另一方面拉大热带与两极的温差，形成强风，刮起十几米高的海浪，惊涛拍岸，卷起千堆雪，进一步加速消融。
有科学家相信，在增温季，海水可达40~50℃。但这个增温机制，随着地表裸露、海藻归来，变得不可持续。
在某一刻，降温机制再度接手，重启雪球地球工艺流程。
△ 雪崩产生的混积岩、炎热时期沉积的碳酸盐岩交替共存
所以说，我们担心“碳排放导致地球变暖”之时，也要考虑“碳消耗亦可导致冰期”，增减不是目的，平衡才是。
事件四，生命的躁动
大气成分、温度、环境的变幻莫测，让低调、单纯的古菌们倍感压力。
因为每一次沧桑巨变，它们付出的代价都是生命。
生活本身，就是应付接连不断的意外、无可阻挡的变化、无法涂改的错误，哪怕你只是一枚古菌。
意外、变化与错误狂虐生命，却也给了生命更多可能。
小心翼翼的基因传递，也会出现错误。基因变异、物种演化，就在有些错误中产生。
有些单细胞生物开始抱团，协调运作。
多数专家相信，有组织的多细胞生物，不可能早于6.7亿年前。但在21亿年前的化石中，人们发现了多细胞结构。
细胞要怎样聚集在一起，才算是多细胞生物，它的分界线是什么，多细胞生物的始祖生于何时？这些都有争议。
但多细胞生物始于元古宙，这一点无可争议。
△ 埃迪卡拉生物群想象图、化石
这些软体生物出现在5.85亿年前。它们与今天的任何生物相比，都没什么相似性。所以，我们连它们是植物还是动物都不知道。但毫无疑问，它们是多细胞生物。
这是地球上已知的首次多细胞生物物种大爆发，但很快就被环境的巨变所灭绝。
任何生命，都只是自然演化的一个意外，一个非必然的副产品。
所以，对自然演化而言，没有什么生命的毁灭是值得遗憾的。
因为自然演化就只是演化，物质、能量形态的切换，不存在毁灭。
埃迪卡拉生物群没有留下任何后代。但有些意外，却传承下来。
真核细胞。这是复杂生物的基本单元。
真核细胞至少在16亿年前就已经出现了。甚至有的化石显示，真核细胞可能出现在21亿年前。
细胞的DNA是怎样拥有一个核膜的？有人说是变异演化而来，有的说是吞噬共生而来，争议比较大。
但线粒体、叶绿体的出现，争议就没那么大。
多数专家相信，线粒体本是变形菌门门下，叶绿体本属藻类，它们被真核细胞吞噬后，还没来得及哭，就意外地发现里面居然更宜居，于是申请移民，寄生其中，变成了寄主的细胞器。
线粒体擅长氧化反应供能，叶绿体擅长光合作用供能，升级了寄主细胞的能源开发利用系统，提升了生存竞争力，从而得以与寄主长期狼狈为奸，共荣共生，存留至今，统治了生物圈。
事件五，生命护盾
生命离不开阳光，但阳光里有致命的紫外线。
紫外线能量强大，可以摧毁有机分子的结构。而无法保持有机分子结构，生命将不复存在。
幸好，海水可以抵挡紫外线。所以，最初的生命定居在大海，不仅是因为那里吃喝拉撒方便，更是因为要仰仗海水的庇护。
随着大气中的氧越来越多，紫外线击中的氧也就越来越多，一个O2被打散成O和O。氧气浓度达到一定程度后，O就有机会找另外的O2拼团，成为O3，也就是臭氧。
臭氧的比重不一样，可以在大气层的一定高度（如今是海拔20~25千米）聚集成层，在O2、O、O3的无聊切换游戏中，乐此不疲地拦截、吸收多数紫外线。
可以说，正是生命本身，为自己打造了这一层高端的生命护盾。
这一切，为生命走出海洋、反攻大陆奠定了基础。
关键是，生命准备好了吗？
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发表于 2020-11-28 17:24:09
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