"宇宙機遇事件" :小行星碰撞開啟”生命之窗”

6500萬年前一顆10公里直徑的巖石小行星導致恐龍滅絕,但這次小行星碰撞開啟了哺乳動物的“生命之窗”。6.35年前之后地球大氣層中氧氣含量逐漸升高,地球生態系統的進化加速,并進化形成許多動物,其中部分物種生存至今。3.5年前,地球覆蓋著茂盛的綠色植物,之后這些綠色植物卻促使恐龍家族的出現,恐龍在地球上的霸主地位持續了1.6億年之久。差不多每隔1億年,地球便遭受較大小行星的碰撞,6500萬年前一顆10公里直徑的巖石小行星碰撞地球導致恐龍的滅絕。

在這場小行星碰撞災難中,天空變得昏暗,氣溫降低,全球下起了酸雨。幾個月之內所有的恐龍相繼死亡,海洋和空中的其它大型爬行物種也大量消亡,鳥類和陸地植物也出現死亡現象。對于哺乳動物而言,卻具有另一番意義,雖然它們并未順利通過這場災難,近半的哺乳物種滅絕,但那些體型較小、食腐性哺乳動物幸存了下來,它們能夠挖洞避開火災和酸雨,它們經常生活在淡水環境或其周圍,以大量死亡的動物尸體為食,它們比那些生活在海洋和干燥陸地的物種更具生命彈性和適應性。幸存的物種和生物成為地球生物圈的主要成分,隨著地球生物圈的恢復,哺乳動物填補了恐龍的地位。在小行星碰撞地球之后的1000萬年里,哺乳動物的進化得到了充分地展現,并實現哺乳動物群體的多樣性和復雜性。其中一支重要的哺乳動物血統——靈長類動物,暗示著未來人類的出現。

我們人類所生存的地球,僅是環繞一顆普通恒星——太陽的小行星而已,這種情況在宇宙而言是非常普遍的現象。但是從早期宇宙的混亂到地球成長過程中所遭受的磨難,以及地球生命所經歷的曲折進化歷程,可以證明人類能夠幸存至今是一個奇跡!目前,英國《新科學家雜志》列舉了對人類進化具有轉折性意義的十大“宇宙機遇事件”:

如果我們生存星球所處的宇宙區域密度小于宇宙大爆炸之后混亂狀態期間的平均密度,地球人類將不可能存在。依據137億年前宇宙大爆炸之后的宇宙爆炸理論,新誕生的宇宙充滿了“膨脹場”,驅使宇宙膨脹指數為10-32秒一個周期,幸運的是當時人類并不存在,如果宇宙密度低于平均密度,人類就不可能存在。

137億年前宇宙大爆炸之后,宇宙意想不到地熾熱,混合著大量的微粒——電子、正電子、夸克、反夸克等,微粒間穩定的結合可能形成恒星和行星,但生命的形成仍有一定差距。

氫氣、氦氣和星際灰塵是太陽系形成的組成部分,伴隨著宇宙逐漸冷卻,穩定的原子和分子很快形成,宇宙大爆炸后1億年,首顆恒星誕生,這是一顆氫氣和氦氣構成的巨大恒星,這些宇宙早期恒星生命很短暫,最終以劇烈的爆炸結束生命,并向宇宙播撒重元素“種子”,大量的恒星和星系相繼誕生。

大約45億年前,一顆火星大小的星球碰撞在地球,大量的巖石殘骸位于鄰近軌道上,最終形成月球。這對于地球人類的存在有什么影響呢?由于月球的大小提供穩定的引力,使地球保持穩定的傾斜角度,從而避免太陽對地球表面的加熱導致極端的氣候變遷,這對于地球人類后期的出現具有重要意義。

39億年前太陽系內小行星“猛烈轟炸”地球,很可能為地球帶來水資源,并為孕育地球生命誕生提供了條件。“阿波羅號”宇航員從月球上采集的月球樣本發現一個奇特的事實:月球表面上存在較大隕坑的歷史可追溯至39億年前,并且這些同時期隕坑遍布月球表面。這表面這一時期月球所遭受的小行星猛烈碰撞事件,地球也難以避免。這一時期的小行星猛烈碰撞更直接地影響地球生命起源,可以想像小行星碰撞地球形成像非洲大陸大小的“溶化巖石池”,伴隨著逐漸冷卻,碰撞彈坑將很可能成為生命起源的理想區域。

大約25億年前,第一個有機生物出現在地球上剛形成的水環境中,當時最早的有機生物非常小,經過10億年的進化,單細胞有機生物出現變體、繁殖,并大量生存于海洋中。光合作用對于單細胞有機生物具有創新意義,從25億年前海洋細菌釋放氧氣,使地球大氣層充滿大量的氧氣。

地球早期生命必須搭乘“氧氣過山車”,直到綠藻和真菌地衣共生時代的到來。最早復合細胞存在的地球世界與現今地球完全不同,細菌較早期的光合作用使大氣層中氧氣含量達到2%,僅是當前大氣層氧氣含量的十分之一。窒息的空氣和停滯的海洋是早期地球的主要特征,隨后地球地質和生態一致性的巧合變化將地球從睡眠中喚醒。

大約8億年前,大氣層中氧氣含量開始改善,伴隨著羅迪尼亞超大陸板塊分裂和火山噴發,為海洋環境帶來了大量的營養物質,導致微生物出現大量的光合作用,促進了生物的繁殖生長。然而,伴隨著大量的氧氣消耗,逐漸增強的光合作用吸收二氧化碳氣體,大量的微生物死亡沉積在海底,主要的溫室氣體從大氣層中過濾。到大約7.2億年前,地球已陷入冰凍時期,甚至冰凍延伸至赤道,這一時期被稱為“雪球地球”。一些災難對于生命也是機遇,當二氧化碳含量逐漸降低,這將驅動生物系統革命。面對冰凍的地球環境,綠藻和地衣等陸地先驅性生命體在冰冷環境中幸存了下來,但隨著二氧化碳含量的逐漸恢復,6.35億年前,冰川消退至極地,地球其它大陸開始露出綠色生機。

在史前非洲東部,一些人類近親靈長類動物進化發育較快,但歷史證實進化形成有力的顎部和強壯肢體并不如進化形成更大的大腦。大約3000萬年前,靈長類動物開始大量出現,并逐漸占據了更多的茂盛熱帶雨林;大約2000萬年前,非洲東部類似現今亞馬遜河叢林的環境成為靈長類動物的家園,它們喜歡在樹枝之間攀爬。但隨著地球板地的運動,大約1500萬年前,非洲東部高原出現兩座由北至南、2000米高的山脈,這兩座山脈阻斷了印度洋潮濕氣流,使非洲的氣候發現了顯著變化。

大約250萬年前,快速變化的環境使靈長類動物也發生相應的進化,靈長類動物進化趨向兩個分支:一個是進化形成更大的大腦,具備更好的環境適應性;另一個是下顎形成得更大,使其能夠咀嚼更堅硬的堅果和塊莖食物。最終前者在變化的地球環境中生存了下來,后者最后被自然所淘汰。頭腦聰明的智人成為人類的直接祖先,最終從非洲大陸走出來向各大陸進行遷徙繁衍。

早期人類從非洲大陸走了出來,從解剖角度分析,身材苗條、大腦較大的群體來自20萬年前現今的埃塞俄比亞,不足10萬年前一小支早期人群穿過紅海抵達阿拉伯半島。

遠古中東和亞洲地區有大量的牧草場,早期人類在這里可找到豐富的食物來源,并且氣候非常適宜生存。伴隨著集體之間的捕獵行為、群體生活,大約7萬年前,早期人類之間逐漸產生了語言。這樣,他們能夠更直接地將自己的思維表達出來,通過語言信息的傳遞逐漸形成了群體性生活,交流捕獵方法,商定協作式的捕獵策略等。語言的出現促進了人類的進化。