在廣袤的大地上,相比于花草樹木的生機勃勃,石頭總給人一種死氣沉沉的感覺。然而,有一種名為疊層石的特殊石頭仿佛擁有生命,甚至還會“呼吸”。它們不僅記錄了地球的歷史,還為我們提供了生命起源和演化的重要線索。接下來,讓我們一起走進疊層石的世界。
鯊魚灣的怪石
1956年,一家石油勘探公司的地質(zhì)勘探隊員發(fā)現(xiàn),在澳大利亞西部加斯科因地區(qū)的鯊魚灣,隱藏著一個名叫哈梅林池的海洋自然保護區(qū)。哈梅林池淺水區(qū)有許多密密麻麻的圓柱,它們形態(tài)各異,高矮不一,有的高達1米,有的只有幾十厘米,在碧波蕩漾的海水中若隱若現(xiàn)。
在強烈好奇心的驅(qū)使下,地質(zhì)勘探隊員采集了一些樣品帶回實驗室分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些怪石是疊層石,由極其細小的沉積物組成,具有清晰的層狀結(jié)構(gòu)。令人驚奇的是,它們的表面覆蓋著一層黏黏的藍細菌,數(shù)量多達每平方米30億個。哈梅林池的海水鹽度很高,約為70‰(大約是正常海水的兩倍),許多海洋生物都無法忍受如此咸的海水,可偏偏有大量的藍細菌聚集在這里。它們與疊層石之間究竟有什么特殊關系呢?
疊層石“呼吸”之謎
藍細菌是一種最簡單的原始微生物,它們的細胞中沒有細胞核,能夠像其他細菌一樣分裂繁殖。疊層石的形成,正是得益于藍細菌這些“小小建筑師”。由于藍細菌的個體非常小,單靠自己難以在海洋中生存,于是大家就“手拉手”聚集在一起,黏附在海底的巖石上。當海水中的鈣、鎂碳酸鹽等無機物質(zhì)被藍細菌捕獲,就會一層一層地堆疊起來,最終形成疊層石。哈梅林池淺水區(qū)那些鱗次櫛比的石柱,正是藍細菌數(shù)千年辛勤勞動的成果。
科學家發(fā)現(xiàn),藍細菌能夠利用陽光的能量,將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為生長所需的營養(yǎng),并釋放氧氣。這一過程,就是我們熟知的光合作用。
因此,當我們說疊層石會“呼吸”時,并不是說石頭自身有什么高超本領,而是在贊美那些石頭上的藍細菌,為地球默默提供寶貴的氧氣。
最古老的生命記錄
在距今大約35億年前,藍細菌剛剛出現(xiàn)于原始海洋中時,它們是地球上唯一的生命形式。在植物尚未出現(xiàn)之前,藍細菌通過光合作用為早期地球大氣貢獻了豐富的氧氣。直到寒武紀生命大爆發(fā),各種生物才開始登臺亮相。藍細菌的這一偉大貢獻,使得疊層石成了前寒武紀巖石中最為常見的化石記錄。
如今,在我國的太行山、燕山、陰山、秦嶺等地的古老地層中都發(fā)現(xiàn)了疊層石化石,其中天津薊州區(qū)和北京西山地區(qū)較為典型。這些疊層石的形狀多種多樣,有的呈柱狀,有的呈錐狀,還有的呈球狀、樹枝狀等。
疊層石作為一種獨特的化石類型,為我們了解地球歷史和生命演化提供了重要線索和證據(jù),具有極高的科學研究價值。地質(zhì)學家通過對疊層石的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分和分布等進行研究,可以了解古代海洋的沉積環(huán)境、水流動態(tài)、氣候變化等信息,進而揭示地球歷史發(fā)展軌跡和規(guī)律。