严酷的雪球地球启动了我们最早的多细胞祖先

球形细胞吸收细胞表面的所有营养物质(C=0),导致化学资源(如葡萄糖)从远处向细胞扩散(C=C)。
(b) 动力性choanoblastula。
该生物是中空的,外径为a,以v的速度游动。
该生物的运动性意味着它相对于猎物以弹道方式游动。
资源集中假定为常数(C=C)。
资料uux.cn英国皇家学会学报B:生物科学(2024)。
DOI:10.1098/rspb.2023.2767据圣
【菜科解读】
(a) 无运动扩散细胞。
球形细胞吸收细胞表面的所有营养物质(C=0),导致化学资源(如葡萄糖)从远处向细胞扩散(C=C∞)。
(b) 动力性choanoblastula。
该生物是中空的,外径为a,以v的速度游动。
该生物的运动性意味着它相对于猎物以弹道方式游动。
资源集中假定为常数(C=C∞)。
资料uux.cn英国皇家学会学报B:生物科学(2024)。
DOI:10.1098/rspb.2023.2767据圣达菲研究所:十亿年来,单细胞真核生物统治着这个星球。
然后,大约7亿年前,在雪球地球——一个冰川可能延伸到赤道的地质时代——一种新的生物爆发了:多细胞生物。
多细胞性为什么会出现?解开这个谜团可能有助于查明其他星球上的生命,并解释当今地球上从海绵到红木再到人类社会的巨大多样性和复杂性。
普遍的观点认为,单细胞形成多细胞集落必须达到一定的氧气水平。
但氧气的故事并不能完全解释为什么动物、植物和真菌的多细胞祖先同时出现,以及为什么向多细胞生物的转变需要超过10亿年。
《英国皇家学会学报B》上的一篇新论文展示了雪球地球的特定物理条件——尤其是海洋粘度和资源匮乏——是如何驱使真核生物转向多细胞的。
该论文的通讯作者、麻省理工学院博士生、前SFI本科生复杂性研究员William Crockett表示:这些非常恶劣的条件,这个冰冻的星球,实际上可能会选择更大、更复杂的生物,而不是导致物种灭绝或体型缩小,这似乎几乎违反直觉。
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利用缩放理论,作者发现,一个假设的早期动物祖先(让人想起以猎物为食而非光合作用的游动藻类)在雪球地球的压力下会膨胀其大小和复杂性。
相比之下,像细菌一样通过扩散运动和进食的单细胞生物会生长得更小。
资深作者、SFI教授Christopher Kemps表示:雪球地球之后的世界就不一样了,因为这个星球上有一种新的生命形式。
进化的核心问题之一是,你如何从一个星球上的一无所有变成像我们这样的东西,变成社会?所有这些都是意外吗?我们认为这不是运气:有办法预测这些重大转变。
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这项研究表明,在雪球地球期间,结冰的海洋会阻挡阳光,减少光合作用,从而排出海洋中的营养物质。
处理更多水的较大生物体更有机会吃到足够的水来生存。
一旦冰川融化,这些较大的生物可能会进一步扩张。
该模型反映了最新的古生物学研究,建立在另外两位合著者的基础上,他们是前SFI Omidyar博士后研究员Jack Shaw和科罗拉多大学博尔德分校的科学家Carl Simpson。
克罗基特说:我们的研究为化石记录中寻找祖先生物特征提供了假设。
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该论文还提出了研究物理效应对生物体生理学的新工具,这对未来的研究是一个福音。
肯普斯说:我们为人们在实验室中解释地球的过去、理解现代生态学和研究生物体生理学提供了一个有用的框架。
没有太阳地球会变成什么样子:进入冰河时代 人类难以存活
太阳系中的行星都是围绕着太阳来进行公转和自转的,那么假如没有太阳地球会变成什么样子呢?首先地球就不再绕着太阳公转,没有太阳的话地球上也就不会有光,气温也会开始快速下降,慢慢进入冰河时代。
因为地球上的光和热都是由太阳提供的,因此如果没有太阳的话地球上就没有这些东西了,相应的,地球上的动植物也会很快死去,人类也只能躲到家中,但是等到原料用尽之后大家也将无计可施,也许人类也会因此走向灭亡。
没有太阳人类能活多久太阳系没有太阳之后,地球在一个星期的时间内温度将会下降到将近零下二十度,然后再过一段时间,地球上的温度就会降低到零下200度左右,动植物会相应死去并灭绝,没多久人类就会因能源耗尽而死。
太阳的寿命还有多少年太阳的寿命应该还有大约五十亿年左右,因为目前太阳正处于核聚变的稳定时期,因此太阳暂时是不会出现问题的,然后大概再过十五亿年之后,太阳的氢元素就消耗殆尽了,这时太阳就会变得不稳定,对地球造成一定的影响。
太阳每天只出现四个小时,黑暗统治地球
虽然1859年那次全球电网瘫痪事件上演可能性不大,到我们也算是领教了恒星活动的威力。
在可预见的未来,恒星活动只会干扰我们的正常生活,形成致命事件的可能性仍然很小。
谢顿认为,许多人都认为小行星对人类生存的影响是致命的,但其发生的概率依然偏低,就算我们处于300万年一次的周期边缘,也有很大的侥幸空间。
对抗小行星的方法也比较成熟,偏转轨道、击溃小行星等都可以实现,这方面的担心其实不用太多。
而比小行星撞击还要棘手的,那就是连发生周期都无法估算的超级火山爆发。
大约在公元536年开始,北半球的欧洲、中东和亚洲部分地区开始被一种神秘的尘埃、大雾笼罩,长达一年半的时间。
环境温度下降、黑暗时间拉长,导致了瘟疫、饥荒、战争和流感大流行。
在北半球的大部分地区,作物歉收,极端干旱,东亚一些低纬度地区还发生了降雪。
现在这个事件的始作俑者基本查明,这是由冰岛火山爆发引发的全球性灾难事件。
这次火山喷发一直到公元640年才基本结束,其中黑暗笼罩着北半球18个月,每天能看到太阳的平均时间只有4个小时,尤其是在公元536的夏天,北半球除极区外的部分地区温度降到了1.5至2.5摄氏度,这也是2300多年来最寒冷的时候。
事件的起因在很长时间内仍然是一个谜,其发现也是通过历载,结合树木年轮分析,确定在公元536年开始了聚变。
冰岛超级火山在公元540年和公元547年两次爆发,火山活动产生了数百万吨的尘埃,扩散到北半球的大部分地区。
农作物减少了光照时间,也减产,爱尔兰甚至将这段时期描述成黑洞的时代。
根据对冰芯的元素分析,硫、铋和火山灰沉积物在公元536年之后大量沉积,也是2000多年来最冷的一个冬季。
粮食的减产也导致东罗马帝国君士坦丁堡需要大量的粮食补给,这座数十万人口的大城市需要更多的粮食。
于是大量的粮食从埃及运到了君士坦丁堡,随之而来的还有老鼠。
结果又把鼠疫给带到了君士坦丁堡,促进了公元541至542年爆发的查士丁尼瘟疫流行。
这次鼠疫集中在地中海沿岸国家,从公元541年开始之后的100多年,鼠疫让欧洲人口减少将近一半,东罗马帝国实力大受影响。
如今超级火山对人类而言依然是无解的灾难,甚至比小行星撞击还要棘手。
因为我们对超级火山爆发的干预措施几乎没有,而小行星撞击好歹也知道从哪儿下手,何时开始预警,超级火山喷发一旦激活,可以说只有招架的份儿。
目前排名第一的应该是黄石火山了,最近一次喷发在公元前63万年,深度改变了全球气候。
1883年,喀拉喀托火山喷发,摧毁了上百个村庄的3.6万人。
该火山在公元535年的喷发更大,与冰岛火山喷发一起影响了整个北半球。
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