20世紀60年代以後,巴洪等人終於又在距今34億年的斯威士蘭係的古老堆積物中,用顯微鏡發現了200多個直徑約為2.5微米的橢圓形古細胞化石,其中有1/4的古細胞處於分裂狀態。這個發現為證明30多億年前的生物遺跡的存在,提供了有力的證據。
美洲的古老化石最初發現於加拿大安大略的肯弗林特的黑色淺燧石中。這些微化石的形態同藍藻相似,經岩石年齡測定為19億年,顯然不是最老的生物化石。後來又在美國明尼蘇達州的蘇堂頁岩中的黃鐵礦中,發現了0.1~1.5微米的橢圓狀細菌結構物,據推測,其年齡大約為27億年。
我國1975年在鞍山含鐵岩係中發現了化石細菌,年代確定為24億年。與現代細菌對比,其中有4種屬於鐵細菌,外形有杆狀、纖毛狀和球狀等。
但是,在已發現的古老化石中,年代最久遠的還是1980年左右在澳大利亞西部發現的細菌化石,據測定,它的年代約在35億年之前。它們中有一半呈深灰色球狀,直徑在1.2~4微米之間,許多個體都成對或多個連在一起;也有的呈橢球狀、空心球狀等形態。這些發現足以證明,35億年前不僅生命早已存在,而且已開始有了不同種類的分化。
前幾年,美國科學家對來自格陵蘭島伊蘇亞地方海洋和冰帽間狹窄的無冰地帶年齡為38億年的古老岩石進行詳細的碳、硫等元素的測定,發現這些岩石中含有機碳。他們根據這種同生命密切相關的有機碳的發現,提出了38億年前就已有生命存在的新觀點。
地球上生命的出現會不會早於38億年呢?人們還沒有在比38億年更古老的岩石中找到證據。生命起源的時間之謎,還有待人類的進一步探索。
地球是從太陽中“甩”出來的嗎
許多科學家對地球的起源問題提出了種種假說。有的科學家認為,地球是從太陽中“甩”出來的。有的科學家認為,地球是由於太陽內部爆炸而“拋”出來的。還有的科學家認為,地球是其他恒星偶然掠過太陽附近時,由於引力作用從太陽中“拉”出來的。
18世紀50年代,著名的德國哲學家康德提出了一個“星雲說”來解釋太陽係的起源。他認為,一切恒星都由彌漫在太空中的特質微粒凝聚而成的,太陽也不例外。這種雲霧狀的物質微粒叫“星雲”。他設想,形成太陽係的特質微粒一開始分布在比當今太陽係大得多的空間範圍內,最初是一片混濁。在萬有引力的作用下物質微粒互相吸引,引力大的微粒吸引周圍引力小的微粒,逐漸形成了團塊。比較大的團塊成了引力中心體。中心體不斷吸引四周的微粒和小團塊,使自己逐漸變大,最後凝聚成太陽。在微粒被吸向中心體的過程中,微粒與微粒之間有時候相互碰撞,結果沒有被吸附在中心體上,而是圍繞著中心體旋轉起來。這些微粒又各自形成小的引力中心,吸引周圍的微粒,最後凝聚成行星。有一些沒有落到行星上的微粒也經過同樣的過程,凝聚成為衛星,圍繞著行星轉。這樣便形成了有規律地運行的太陽係。
在康德之前,波蘭天文學家哥白尼提出了“日心說”,指明地球是圍繞太陽運行的,但是他沒有解決地球起源的問題。康德的“星雲說”似乎比較圓滿地解釋了太陽、地球和其他行星、衛星的形成和運行規律,雖然這些假說都有一定道理,但都不能完美地解釋地球起源和種種問題。因而,地球的起源究竟在哪裏,還是一個待解的謎。地球轉動之謎
眾所周知,地球在一個橢圓形軌道上圍繞太陽公轉,同時又繞地軸自轉。因為這種不停的公轉和自轉,地球上才有了季節變化和晝夜交替。然而,是什麼力量驅使地球這樣永不停息地運動呢?地球運動的過去、現在、將來又是怎樣的呢?
人們最容易產生的錯覺,是認為地球的運動是一種標準的勻速運動,否則,一日的長短就會改變。偉大的牛頓就是這樣認為的。他將整個宇宙天體的運動,看成是像上好發條的機械一樣,準確無誤。
其實,地球的運動是在變化著,而且極不穩定。根據“古生物鍾”的研究發現,地球的自轉速度在逐年變慢。如在4.4億年的晚奧陶紀,地球公轉一周要412天;到4.2億年前的中誌留紀,每年隻有400天;3.7億前年的中泥盆紀,一年為398天。
到了億年前的晚石炭紀,每年約為385天;6500萬年前的白堊紀,每年約為376天;而現在一年隻有365.25天。天體物理學的計算,也就證明了地球自轉正在變慢。科學家將此現象解釋為是由於月球和太陽對地球的潮汐作用的結果。
石英鍾的發明,使人們能更準確地測量和記錄時間。通過石英鍾記時觀測日地的相對運動,發現在一年內地球自轉存在著時快時慢的周期性變化:春季自轉變慢,秋季加快。
科學家經過長期觀測認為,引起這種周期性變化,與地球上的大氣和冰的季節性變化有關。此外,地球內部物質的運動,如重元素下沉,向地心集中,輕元素上浮、岩漿噴發等,都會影響地球的自轉速度。
除了地球的自轉外,地球的公轉也不是勻速運動。這是因為地球公轉的軌道是一橢圓,最遠點與最近點相差約500萬千米。當地球遠日點向近日點運動時,離太陽越近,受太陽引力的作用越強,速度越快。由近日點到遠日點時則相反,運行速度減慢。
還有,地球自轉軸與公轉軌道並不垂直;地軸也並不穩定,而是像一個陀螺在地球軌道麵上作圓錐形的旋轉。地軸的兩端並非始終如一地指向天空中的某一個方向,如北極點,而是圍繞著這個點不規則地畫著圓圈。地軸指向的這種不規則,是地球的運動所造成的。
科學家還發現,地球運動時地軸向天空劃的圓圈並不規整。就是說地軸在天空上的點跡根本就不是在圓周上的移動,而是在圓周內外作周期性的擺動,擺幅為9。