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有读书笔记Early Archean serpentine mud volcanoes at Isua, Greenland, as a niche for early life

唐唐 添加于 2011-11-2 00:27 | 2243 次阅读 | 0 个评论

  •  作 者

    Pons M-L, Quitte G, Fujii T, Rosing MT, Reynard B, Moynier F, Douchet C, Albarede F

  •  摘 要

    The Isua Supracrustal Belt, Greenland, of Early Archean age (3.81–3.70 Ga) represents the oldest crustal segment on Earth. Its complex lithology comprises an ophiolite-like unit and volcanic rocks reminiscent of boninites, which tie Isua supracrustals to an island arc environment. We here present zinc (Zn) isotope compositions measured on serpentinites and other rocks from the Isua supracrustal sequence and on serpentinites from modern ophiolites, midocean ridges, and the Mariana forearc. In stark contrast to modern midocean ridge and ophiolite serpentinites, Zn in Isua and Mariana serpentinites is markedly depleted in heavy isotopes with respect to the igneous average. Based on recent results of Zn isotope fractionation between coexisting species in solution, the Isua serpentinites were permeated by carbonate-rich, high-pH hydrothermal solutions at medium temperature (100–300 °C). Zinc isotopes therefore stand out as a pH meter for fossil hydrothermal solutions. The geochemical features of the Isua fluids resemble the interstitial fluids sampled in the mud volcano serpentinites of the Mariana forearc. The reduced character and the high pH inferred for these fluids make Archean serpentine mud volcanoes a particularly favorable setting for the early stabilization of amino acids.

  •  详细资料

    • 文献种类: Journal Article
    • 期刊名称: Proceedings of the National Academy of Sciences
    • 期刊缩写: Proceedings of the National Academy of Sciences
    • 期卷页: 2011年  第108卷 第43期 17639-17643页
    • ISBN: 0027-8424

  • 学科领域 自然科学 » 地球科学

  •  所属群组

    环境科学  

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    地球生命或源于格陵兰火山爆发

    对蛇纹岩的分析表明，泥火山可以提供一个温暖的、非酸性和含有碳酸盐的环境，有利于生命诞生
     
    据国外媒体报道，最近，法国研究人员对格陵兰岛西南部的一座泥火山进行研究后发现，这座泥火山在38亿年前爆发时释放出了某些在生物分子形成过程中起关键作用的元素。他们认为地球生命很可能来源于格陵兰火山。此项研究报告发表在最新一期的美国《国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)杂志上。
     
    格陵兰岛是世界上人口最稀少的地方之一，但近日科学家称，这里可能才是生命的诞生地。法国 里昂地质实验室的一个研究小组研究了格陵兰岛西南部的一座泥火山，他们发现这座火山在38亿年前曾爆发，喷出的物质含有氨基酸（amino acid）形成所必需的化学成分。据悉，38亿年前的太古代是我们地球地质发展史中非常古老的一段时期，又是地球演化的关键时期，地球的岩石圈、水圈、大 气圈和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期。太古代从38亿年前开始，在25亿年前结束，在太古代的最初期，地球上尚无生命出现。由此推测，38亿 年前的那次火山爆发很可能为地球生命的形成创造了条件。
     
    之前研究认为，位于深海的间歇泉才是生命的起源地，间歇泉释放出氢气、甲烷和其它气体，产生了一个有利于生命诞生的环境。但科学家现在认为，间歇泉喷出的物质酸性太强，不利于生命形成，所以从其它地方寻找生命起源地。
     

    深海的间歇泉正在喷发，科学家现在认为，间歇泉喷出的物质酸性太强，不利于生命形成
     
    研究人员对格陵兰岛火山的一些最古老的岩石进行研究，发现了矿物质蛇纹岩，它们在海水侵袭 地球的地壳时产生，对生命的形成很关键。研究人员还表示，泥火山富含碳酸盐，酸性比较弱，气温在100至300摄氏度不等。报告称，这为蛋白质分子演变成 单细胞有机体创造了理想的条件。这是最简单的生命形式，经过数百万年进化成多细胞有机体，并最终进化为鸟类、哺乳动物和人类。有证据表明，人类由20万年 前非洲的尼安德特人演变而来，并逐渐遍布全球。首席研究员玛丽-劳尔·庞斯（ Marie-Laure Pons ）说：“因此，这座泥火山具有特别良好的环境，有利于原始地球生命的出现。”
     
    英国牛津布鲁克斯大学的进化生物学家西蒙·安德堂博士（Dr Simon Underdown）在讨论此项研究成果时说：“我们对40亿年前的生命起源知之甚少，如果这一研究成果证明是正确的，它意味着早期生命可以形成于很少水 的环境中，可能会在其它行星上很少水的环境中也有生命存在。” 报告称，这可能不是唯一的生命起源地，可能有好几处，其中一些后来消失了。
     
    生命何时、何处、特别是怎样起源的问题是人们关注和争论的焦点，是现代自然科学尚未完全解 决的重大问题。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说，并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了更深入的研 究。关于生命起源最初有荒谬的创造论假说，然后有自然发生说。化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源理论，这一理论认为，地球上的生命是在地球温度逐 步下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步演变而成的。（来源：腾讯科技 嘟嘟/编译）
     
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