火星40亿年前就出现了生命，并把自己给玩没了？地球也会这样吗？

虽然现在的火星看起来像是一颗沉寂的死星，寒冷、干燥、没有生命存在的迹象，但是从其地表被水冲刷过的河床，以及太阳系最高的行星山峰——奥林帕斯山（火山喷发形成的）中不难发现，火星曾经也充“活力”。

这种“活力”可能让火星早就孕育出生命，而且很可能这些生命已经把火星环境严重破坏过一次了，以至于最终走向了灭亡。

40亿年前火星的样子，图源：ESO/M. Kornmesser

新研究：火星生物“破坏”了火星环境

10月10日，一篇发表在《自然天文学》杂志上研究报告指出，在大约40亿年前，火星的环境与现在截然不同，它富含二氧化碳和氢气。

这种大气成分制造了温室效应，让当时的火星有着较高的气温，可以支持液态水的存在；同时根据对暴露在火星表面岩石的光谱测量，当时这些液态水的盐度会很高，这意味着水更难结冰。稳定的液态水可能让火星早在40亿年前就出现了生命。

在这个前提下，这项研究的团队使用当前最先进的火星地壳、大气和气候模型，然后带入代谢二氧化碳和氢气的类地微生物群落的生态模型，以测试火星的生态系统。

该团队认为，在40亿年前火星相对宜居的情况下，一些微生物可以生活在水下通过泥土来抵御辐射，任何有液态水的地方都可能出现这些微生物。

然后，他们假设这种微生物适应了当时的火星环境，它们利用大气中氢气和二氧化碳来为自己提供动力。

图：地球海底热泉有着完全不同的生态系统

其实，这样的微生物在地球的一些极端环境——如海底热泉中可以找到，它们吸收氢气释放甲烷。

如果带入这种微生物的话，结果是悲观的，这些微生物会迅速消耗火星的氢气，然后让火星进入冰河时代。

当早期的火星变得异常寒冷之后，地表将不足以支持生命存在，生物不得不继续深入地下，寻找适合生存的环境。

在生物作用下逐渐寒冷的火星，图源：Boris Sauterey

随着时间的流逝，这些生物可能已经灭绝，但是该团队指出，目前美国宇航局的好奇号火星车和欧洲航天局的火星快车卫星都检测到火星大气中的甲烷含量升高，这可能意味着这些生命现在还存在。

或许在不久的将来，人类能够深入火星地下的话，还可以找到这些生物，该团队还给出了可能发现这些微生物的地方，那就是赫拉斯盆地，这里是火星远古时期小行星撞击留下的广阔凹陷地区，曾经充满液态水。

图：火星赫拉斯盆地

总得来说，如果火星真的出现生命的话，那么它们也不太会有未来，它们很容易把星球破坏到无法居住。

那么问题来了，地球呢？为什么地球可以幸免于难，地球的生物难道不会早早地把地球破坏到无法居住吗？

在继续探讨这个问题前，我们需要知道一个前提，这个团队的模型并非毫无根据，地球现在的环境也全部都是由生物自己制造的，同样地球生物也制造过许多次环境大改造。

条带状铁建造，图源：PDTillman

生物发起的地球改造运动

其中最著名的一次可能就是大氧化事件，该事件发生在大约24亿年前，地球大气的氧气水平突然飙升，把整个地球的环境搞得面目全非。

虽然氧元素是地球上最丰富的元素，但是在大氧化之前，地球大气几乎是无氧的环境，其氧气含量只有0.001%，在这种环境下地球上的物质是以还原性存在的。

然而，第一批具备光合作用能力的细菌开始爆发，现在普遍认为是蓝藻——一种原核生物，它们不停吸收大气中的二氧化碳并释放氧气。

图：蓝藻原核细菌

随着氧气水平的增加，地球开启了一系列变化。首先由于氧气的化学性质非常活跃，地球上的还原性物质开始与之反应，比如海洋中原先溶解的还原性铁开始大量与氧气结合变成铁氧化合物，铁氧化合物是不容易水的，所以它开始沉淀，而这成为该事件留下的重要证据。

当然，与前面假设的火星情况如出一辙，这些释放氧气生物也制造了大灭绝和冰河时代。

由于当时的地球生物主要是厌氧微生物为主，随着氧气水平的上升，许多生物因此走到了尽头；而最关键的是，温室效应也因此变弱了，随着气温的逐渐下降，地球进入了持续最长时间的冰河时代。

地球冰河时代，图源：MARK GARLICK

大氧化事件制造的冰河时代可能持续了3-4亿年，可想而知当时地球有多惨烈，包括事件的始作俑者——蓝藻在内的几乎所有生物都几近消失。

不过，好在地球的生命并没有在这个事件中真的消失，相反它们适应了氧气，这为后来动物的出现打下了基础。

你可能还想知道，为什么火星生物会把自己搞灭绝，而地球的生物却没有？

在地球历史上有许多类似大氧化的事件，大多时候都是植物搞得，别看植物站着一动不动的，一副任人宰割、人畜无害的样子，它们数量多起来的话是非常可怕的，因为它们有固碳的能力，会给地球降温。

所以，植物经常性地会给地球制造一个短暂的冰河时代，可能都不会留下证据，但是在大氧化事件之后，生物很少制造出破坏力惊人的行星改造事件。

我们前面提到的那个火星模型的研究中，那个团队也给出了一个解释，这是因为地球是以氮气为主的大气，它有助于维持地球的温带条件。

简单地说，不管地球生物怎么玩，地球主要的大气成分不会发生太大的变化。

其实除了这个原因之外，最至关重要的原因是地球距离太阳更近，体积更大，地核的活动更不容易消失，因此地球也更容易维持液态水。

所以，即便是大氧化这样的大事件，地球生命依然没有被自己玩死。而火星本身就稀薄的大气层，根本经不起折腾。

最后

众所周知，现在人类活动已经能够影响到全球气候，许多专家甚至把第一颗原子弹爆炸之后的时间定义为人类世。

但其实人类现在对环境的影响其实还不算大，相比于前面提到的蓝藻，不算什么。

即便有一天人类真的能够像蓝藻一样改造整个地球，那么结果也可能只会是人类自己消失，而地球的生命还是会继续延续。

因为要改变地球直到不适合液态水存在还是很困难的，这个是地球本身，以及它在太阳系中最基础的“性能”决定的。