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如果地球全是水, 人类文明还有机会诞生吗?
发布日期:2025-08-16 07:06    点击次数:133

要是有一天,地球上没有了大陆,也没有了岛屿,连露出海面的礁石都看不到。放眼望去,只有漫无边际的蓝色海洋,在这个完全被液态水包裹的星球上生活,会是什么模样?更关键的是,这样的世界能不能孕育出生命呢?

要回答这个问题,得先穿越到大约 40 亿年前,回到地球生命最初的那个起点。

主流理论认为,生命的最初形态,比如自我复制的 RNA 分子,很可能诞生在原始海洋的潮间带。退潮时,富含有机物的水洼被阳光蒸发浓缩,分子更容易碰撞结合;涨潮时,则会有更多新的化学物质随着海水被补充进来。这种干湿交替的环境,为复杂有机分子的形成提供了关键条件。

2023年,加州大学圣地亚哥分校生命起源研究所在《科学》期刊发表的实验表明,潮间带独特的干湿交替环境对有机分子的长链形成有显著促进作用。其效率,比完全处于水溶液中的环境提高了约50%。这一实验数据直接证明了潮间带在复杂有机分子形成过程中的关键作用,为我们理解生命起源的化学演化提供了重要实验支持。

那如果地球从一开始就没有陆地,情况又会怎么样呢?

模拟实验证明:在完全封闭的水溶液里,氨基酸很难自发形成长链蛋白质。因为,水分子会不断打断化学键。而在黏土之类的干燥矿物表面,情况就不一样了。矿物的微观结构能吸附有机分子,降低反应所需的能量。

哪怕只有零星的火山岛,也能够为分子提供演化所需的矿物表面。如果压根就没有陆地的话,海洋中的有机分子很可能会一直停留在简单形态,无法完成从 “化学演化” 到 “生物演化” 的关键跨越。

即便侥幸跨过了这第一步,也很可能因为缺失了陆地,导致海底无法形成丰富的物种?在现代海洋中,有90%的生物量都集中在浅海区域,因为那里有阳光穿透进来,营养盐也十分丰富。但是在没有陆地的地球上,浅海是不可能存在的。有的,全都是动辄几千米深的汪洋。除了水深200米附近的区域能够见到一点阳光,其他地方永远都只能笼罩在黑暗和寒冷之中。

如此极端的环境里,深海生物只能聚集成封闭的小生态系统,围绕在海底热泉附近苟且。根本没办法像在陆地上一样,拥有广阔的演化空间。

还有一个常被忽略的因素,就是碳循环。地球的碳循环有两条关键途径:一条,是海洋中的浮游生物吸收二氧化碳,在死后沉入海底;另一条,是陆地岩石的风化作用。

雨水溶解空气中的二氧化碳形成碳酸,在与岩石中的钙、镁反应后,最终把碳以碳酸盐的形式锁定在海底。要是没有陆地,就失去了岩石风化这条碳循环路径,大气中的二氧化碳浓度很可能会就此失控。而且,全水地球很难保持气候的稳定,这会导致生命在从简单向复杂演化时,因缺乏必要条件而停滞不前。简单来说就是,全水地球不具备孕育高等智慧生命的基本条件。

难道说,水世界就一点机会都没有了吗?其实也不见得!

毕竟咱们地球之所以会出现陆地,也是因为一场意外的。地球在形成之初,原始地壳主要由密度较大的玄武岩构成,上面覆盖的是深约两公里的原始海洋。随着地幔中的岩浆活动,不断有密度相对较小的花岗岩被挤出海面,经过几十亿年的日积月累,才最终形成了如今的大陆。要是没有那些被挤出来的花岗岩,如今的我们很可能只是海洋里,一群永远接触不到阳光、空气和土地的简单生物而已!

宇宙中,类似原始地球的全水世界还有很多。天文学家正在尝试寻找它们,希望能通过分析行星大气中是否存在生物代谢产生的气体,来寻找生命存在的迹象。

在持续的天文观测中,科学家们在距地球数百光年外,发现了一颗完全被水体包裹的奇特行星——TOI 一四五二 B。这个星体不仅表层被液态海洋全面覆盖,其地质结构还展现出多层水冰构造,形成了真正意义上的超级地球。

这个超级地球有独特的物理属性:它5.3倍地球质量产生的强引力,成功束缚住了厚度达800公里的致密大气,形成了相当于地球15倍的气压环境。受潮汐锁定效应影响,它的永昼面与永夜面交界带存在高达300℃的剧烈温差,这种极端能量梯度,催生出来一个独特的光化学演化场。

MIT的跨学科团队,运用量子模拟技术,在TOI 一四五二 B的晨昏线区域,成功构建出了丙氨酸前驱体的自组织模型。这个非生物合成路径完全突破了我们对生命起源的认知。

2022 年,NASA也通过系外行星探测任务报告称,发现了3颗具备 “海洋世界” 特征的系外行星。而且,他们在这些行星的大气中,检测到了二甲基硫醚,这种地球海洋微生物代谢所产生的物质。在科研实践中,它往往被看作是潜在的生物标志物。

目前,NASA 正利用詹姆斯韦伯望远镜,对这些行星的大气成分进行更为精确的光谱分析,希望借此来验证是否存在生命活动的迹象。并期待未来,能通过探测器直接采集水样来寻找有机分子或微生物。

或许,关于全水星球能否孕育生命这个问题,它的答案就在宇宙的某个地方,在等着我们去发现。毕竟宇宙这么大,谁知道在某个遥远的星球,会不会存在着某种未知的全新生命形式呢?

最后,我们来场头脑风暴吧!

试想,如果地球从一开始就全是水,人类还有机会出现吗?如果可以,那我们会不会变成一种,通过触须敲击贝壳来传递信息,用发光器官彼此交流,在海底热泉旁边建立聚居区的物种呢?

如果是这样的文明,我们会怎么理解生命?又会如何,去探索宇宙呢?

好啦,今天的分享就到这里。深渊窥影退迷雾,破夜迎曦真自露。各位探谜者,我们下期再见!