地球曾经历10亿年“中年危机”，山脉消失，生命也停止了进化

图注：天问一号火星捕获过程

天问一号在经历7个来月的长途跋涉后成功进入火星轨道，这真是中国航天史上的里程碑，昨天中国国家航天局公布了天问一号火星捕获过程的影像。

从这些影像中不难发现火星不仅十分荒凉，而且它也不像我们地球这样有着丰富的地貌和美丽的海洋，它被称为单一板块天体。

当然，火星上也有山峰和峡谷，但相比于地球的崎岖，火星就显得十分平坦，就连山峰也都是平坦的山峰。

图注：火星-奥林帕斯山

原因很简单，单一板块的火星早就停止了“造山活动”，而现有的巨大山峰基本都是火山喷发形成的盾状山，所以这些山峰显得如此平坦。另外，这也是为什么火星能够形成像奥林帕斯山这样的太阳系最高行星山脉的原因，因为没有板块运动，岩浆可以不停地堆积。

不过现在的火星可能连火山活动也已经停止了（有些科学家认为火星还会有火山喷发），它现有的山脉也会慢慢消失。

其实，地球曾经也出现过类似的情况，而且可能不止一次出现过。一项由中国北京大学的地球化学家唐铭和他的研究团队于2月11日发表在《科学》杂志上的研究证实了这点。

大约在18亿到8亿年前，近10亿年的时间里，地球山脉停止增长，而侵蚀作用将已有的山峰慢慢扫平。这就有点像一颗星球和人类一样经历了“中年危机”，然后突然就秃顶了。

不过有意思的是，这个极端的造山间歇期与一个特别荒凉的年代相吻合——也就是地质学家所有说的“无聊的十亿年”。

根据该团队的研究结果：就像地球上的山脉无法生长一样，地球海洋中的简单生命形式也无法在10亿年里进化(或者至少它们进化得异常缓慢)。

图注：地球板块运动

为什么这个时段的山会消失？

山脉在地球大陆板块碰撞的汇聚边界处形成，同时随着岩浆的喷发，地表岩石被抬高到现在这样山峰的高度，很容易理解这些板块汇聚处的大陆地壳平均厚度更厚。

由于板块运动形成的山脉是不停变高的，就像我们经常听到珠穆朗玛峰在长高一样。然而，侵蚀和重力会将山峰变矮。

所以，当地表以下的构造和岩浆过程停止时，侵蚀作用将占据主导地位，山脉就会慢慢变矮。

既然山脉的高度是不断变化的，那么研究古代地球的地壳厚度可能是衡量过去山脉形成的活跃程度的最佳方法。

那么问题就回到了：如何知道地球厚度变化？

答案是锆石矿！

地壳厚度变化控制着岩浆成分改变的压力，然后通过岩浆结晶的锆石异常被记录下来！

唐铭团队正是通过分析了数十亿年前在地壳中结晶的锆石矿物成分的变化，构建了地球数十亿年前大陆厚度的历史。

在大约18亿到8亿年前，地壳厚度达到了最低点，比现在薄了三分之一，因此可以判断这个时期是地球最平坦的时期。

由此可以推测该时期的“造山活动”很不活跃，这个有可能是因为板块构造的放缓所致，但没人知道为什么这个时期板块构造会变得十分缓慢，只是有一些推测。

根据美国《国家地理》的报道，当地球大陆主要聚集在一个超大陆上时，地球表面的热量分配方式发生了变化，最终导致这种放缓。

图注：地球早期的超级大陆

大约在21亿年前，一个被称为努纳的超级大陆开始形成，然后，经过一次微小的重新排列，大约在12亿年前，被称为罗迪尼亚的超大陆形成，这个超级大陆足足持续了5亿年，至少有超过1年的时间里，地球陆地就像一块完整的毯子一样。

当超级大陆形成时，地球内部的热量会被困在地表深处，同时多余热量也会在洋壳下方产生冷却，这影响了构造板块的行进。

如何影响地球生命？

现在科学界普遍的共识是，生命进化在这个时段（18 - 8亿年前）也非常缓慢，即便真核生物在大约17亿年前出现（这是另一个共识），但它们直到8亿年前才开始占据主导地位。

图注：寒武纪生命大爆发

在此短短的3亿年之后，地球引来了物种大爆发——也就是被我写过无数次原因的寒武纪生命大爆发，我们今天看到的几乎所有主要动物群体的“雏形”开始出现。

不管出于什么原因，生命在“无聊的十亿年”期间进化得非常缓慢，然后在地壳开始变厚时突然启动，这应该不是巧合。

一种解释是，这个时期没有新的山脉形成，那就意味着地幔下面没有新的营养物质引入地球表面，陆地上营养物质的缺乏也意味着通过水循环进入海洋的营养物质的缺乏。

我们知道，生命的活动需要磷和其他基本元素，当这些元素循环缓慢的时候，可想而知就会“闹饥荒”，饥饿的年代生命肯定是没有创造力的，换句话说它们的进化将停滞不前。

当罗迪尼亚超大陆开始分裂时，它有效地改变了下面地幔的结构，“造山活动”开始变得活跃，生命也就引来物种大爆发。

最后

地球生命都是跟随着地球环境变化在改变的，真的有点“时势造英雄”的感觉，地球的每个时期都是最适应时代的物种主宰地球。

当然，现在我们（人类）似乎已经可以改变地球的环境，但如果我们不发展航天事业，我们也可能被时代淘汰。