从太空回望7亿年前的地球,厚厚的冰壳裹着整颗星球,冰雪里,连赤道都埋着。零下五十度的严寒中,冰面反射的阳光,被送回了太空。一颗沉寂的雪球,正是这颗星球,将近7000万年在宇宙中运转。这段听着不可思议的过往,不是凭空虚构的画面,而是地球实实在在经历过的地质变迁。
最早在1992年,提出雪球地球概念的,是美国科学家。它的真实性,后续靠全球各地的地质记录一步步印证。当时的地球正处在新元古代,罗迪尼亚超大陆开始裂解,海洋旁,靠近着碎成的小陆块,潮湿气候让岩石风化速度大幅加快。大气中的二氧化碳会被岩石风化消耗,这种温室气体一减少,全球降温的警报就直接拉响了。冰体从两极逐步蔓延,一旦越过北纬30度,降温速度会因冰面的强反射加快,最终全球冰封的局面酿成了。
这般极寒里,并非完全没有生机。全球冰封从来不是绝对的,冰层偏薄甚至有无冰水域存在的,本就是冰壳与海洋交界的区域。融解后会把氧气释入水中的,是冰体形成时封存的气泡。海底的热液喷口,更是生灵隐秘的避难所,这里的微生物不用依赖阳光,地球内部的化学能,就足够它们存活。还有许多微生物放缓代谢,进入类似休眠的状态,漫长寒冬,靠极低的能量消耗熬过。我国华南地区的硅质结核里,冰期后复苏的蓝细菌化石被发现,纳米级石英留存了它们的细胞壁,生灵的顽强,就此被见证。
地球能从冰封中苏醒的核心推手,是持续的火山活动。地表被厚冰层裹住后,几乎停滞的,是岩石风化,CO₂没了消耗的渠道。可地球内部的地底火山持续喷吐岩浆,这种温室气体(CO₂),不断被输送到大气中。这些气体被冰壳困住,海洋和岩石没法吸收它们,浓度慢慢累积到如今的25至250倍,最终超级温室效应被触发了。中国科学家还发现,地表压力会因冰层消融减轻,进而诱发火山喷发,加速解冻的正反馈循环,就此形成。
冰层消融后,生灵的狂欢,降临在了地球上。厚重的冰体像台巨型磨床,山脉被它碾磨成碎屑,消融的冰水带着磷等营养物质涌入海洋,藻类所需的充足养分,就此得到补给。华南地区的蓝细菌率先繁盛起来,光合作用让它们释放氧气,海洋与大气中的氧含量,随之日益升高。约6.35亿年前的安徽蓝田,带有固着器的宏体生物出现了,富氧的海底,成了它们定居繁殖的地方,再过些时候,俄罗斯与澳大利亚的地层里,三重对称的三星盘虫又出现了,水中的悬浮颗粒被它们捕捉食用,生态系统里,就此多了重要的一环。这些生命体的尝试,为之后寒武纪生命大爆发,埋下了关键伏笔。
地球的生存奥秘,其实在雪球地球的这段过往里,我们能清晰发现,这颗星球有着强大的自我调节能力,碳循环,成了它在极端冷暖间寻找平衡的依托。还有让人叹为观止的生灵韧性,冰封中,它们蛰伏待机,暖意蔓延时,它们便快速崛起,甚至借着危机,完成了演化的飞跃。如今全球变暖引发冰川消融,研究发现,类似的地质连锁反应,或许会因此诱发。地球从来不是零散的零件,全身,都可能被每一处变化牵动。