Paul Knauth는 Death Valley National Park의 Black Mountains에서 가파르고 바위가 많은 협곡, 스포츠 장갑 및 지팡이가 날카로운 스크린을 탐색하는 데 도움이되었습니다. 아래에서 반짝이는 사막 바닥은 지구상에서 가장 인기있는 곳으로 기록을 보유하고 있지만 2 월 말에는 야생화가 작은 균열에서 돋아났습니다. 우리는 그들의 연약한 존재를 위험에 빠뜨리지 않도록 조심스럽게 발을 내딛었습니다. 또는 우리의 사지.
마침내 우리는이 금지 된 지형에서 우리의 목표에 도달했습니다. 약 750 만 년의 동굴은 Arizona State University의 지구 화학자이자 지질 학자 인 Knauth와 고생물학자인 Robert Horodyski가 20 년 전에 우연히 발견되었습니다. 동굴의 모양은 백운석의 벽에 찍혀 있습니다. 인간을 붙잡을만큼 충분히 큽니다. 과학자들은 미생물이 10 억 년 전에 육지에서 번성했다는 당시의 무지한 이론을 뒷받침하기 위해 미세 병원을 찾는 동안 동굴을 발견했습니다. 그가 은퇴하기 전에 Knauth는 동굴에서 그의 진화 모델을 지원하는 증거의 몸에 미세 병원을 추가하고 싶습니다.
우세한 지혜에 따르면, 대륙은 5 억 4 천만 년 전 바다에서 바다에서 파열되어 땅을 식민지화하기 위해 뿌리를 내릴 때까지 생명이없고 조사 된 암석 선반이었다. Knauth는 오랫동안 화석 기록에 의해 편향된 이야기에 도전 한 혐의를 오랫동안 이끌었습니다. 해양 화석은 해양 퇴적물 층과 조용한 바다 깊이로 보호됩니다. 고생물학 자들이 그들에게 기회를 가질 수 있기 오래 전에 기후와 침식으로 인해 토지 화석은 분쇄 될 가능성이 훨씬 높습니다. 그러므로 화석 기록은 바다를 향해 무게가 크게 무게를 띠게되어 그들이 생명의 요람 인 것처럼 보입니다.
Knauth에 따르면, 살아남은 토지 기반 화석은 화산, 빙하 및 대륙 판의 충돌이있는 데스 밸리 동굴과 같은“지질 학적 시간 캡슐”에 작고 숨겨져있을 가능성이 높습니다. 지난 10,000 년 동안, 동굴은 빗물을 붉어지는 750 ~ 800 만 년의 지질 학적 형성을 주변 경관을 씻는 빗물에 의해 열렸습니다. 1990 년대 초, Knauth는이 1,000 피트의 백운석 표면의 지구 화학을 분석했습니다. 그의 결과는이 지역이 캄브리아기 폭발 전에 광합성, 단세포 수명의 매트로보고 있음을 보여 주었다.
.Knauth와 그의 동료들이 백운석의 불모의 표면을 깔아 고대 구멍에서 발굴 한 미세 병원입니다. 종합하면 지구 화학적 및 미세 류스 소견은 프리 캄브리아기 동안 복잡한 생명체가 바다뿐만 아니라 육지에서도 진화했다는 그의 이론을 뒷받침합니다. 실제로, Knauth는 1985 년부터 과학, 자연 및 기타 저널에 출판 된 일련의 논문에서 주장했듯이 동물은 담수 호수, 강 및 개울에서 시작되었으며, 슈퍼 사소, 산소 굶주린 바다가 아니라
.거의 30 년 후,이 분야는 마침내 그를 따라 잡고 있습니다. 지난 반 10 년 동안, 많은 연구자들이 생명이 22 억 년 전 대륙에 거주했다는 풍부한 지구 화학적 및 미세 병원 증거를보고했다.
.캐나다 에드먼턴에있는 앨버타 대학교의 지오메트리 생물학 교수이자 지오 바이오 론 (Geobiology) 저널 편집자 인 Kurt Konhauser는“Knauth의 작품은 영감을주었습니다. "그는 우리의 나머지 사람들이 땅에서 선구자 생명의 증거를 추구하기 위해 문을 열었습니다."
.많은 고생물 학자들은 이제 프리 캄브리아기 동안 단순하고 단세포 생명체가 땅에 존재했다는 Knauth의 전제를 받아들이고 있지만, 다른 사람들은 복잡하고 다세포 생명, 심지어 동물의 삶 (심지어 동물의 삶)이 6 억 년 전에 육지에서 번성했다는 더 급진적 인 제안에서 반동합니다. 우리가 동굴로 올라 가기 전날 밤 광야 캠프 파이어를 통해, 부드러운 말이있는 Knauth는 그가 과학에서 우세한 패러다임에 도전하고 그것을 유지할 계획이라고 확신했습니다. "나이가 들어서, 나는 사람들이 마음을 감고 깜박 거리고 단순한 악 대차가 유행하는 모든 것에 뛰어 들기 때문에 너무 실망했다"고 그는 말했다. "그러나 당신이 바위로 시작하여 해석까지 위로 일한다면, 그것은 종종 유행에 빠진 현실이 아닌 현실을 드러냅니다."
.Knauth는 현장 작업에서 은퇴 할 수 있었지만 호기심으로 인해 Death Valley와 Southwest의 다른 곳에서는 뜨겁고 건조하고 견고한 산을 계속 확장합니다. 그는 더 많은 동굴을 모색하고, 더 많은 동굴을 찾고, 그는 한때 단일 세포 유기체의 무성한 녹색 매트에 잔치 한 원시 동물에 대한 논란의 여지가없는 화석 증거를 찾기를 희망합니다.
“석화 된 빈대는 분쟁을 종식시킬 것입니다.”그는 미소를 지으며 말했다.
패러다임을 침식
Beck Spring Dolomite는 약 7 억 5 천만 년 전에 태어 났으며, 1,000 피트의 탄산 칼슘 마그네슘이 로디니아의 가장자리에있는 얕은 해양 환경에 정착했으며, 이는 슈퍼 널리 퍼지기를 찢었습니다. 탄산염의 거대한 질량은 바다에서 나와 덥고 습한 기후 아래의 땅으로 변했습니다. 카르 스티 팅 (Karstifying)으로 알려진 지질 학적 과정에서 산성 비가 내리는 것은 탄산염 바위를 구덩이, 싱크 홀 및 동굴의 미로로 조각했습니다.
미시시피 강 동쪽의 미국 육지의 약 60 %가 카르 스티 시트 과정에서 일종의 바위 같은 스위스 치즈와 비슷합니다. 그러나 식생과 호수는 종종 우리의 견해에서 이러한 지질 학적 형성을 가려줍니다. 남서부의 건조한 사막에서 Karsts는 훨씬 나이가 많고 침식 되었음에도 불구하고 발견하기가 더 쉽습니다. 우리가 동굴로가는 길에 가로 지르는 협곡은 거대한 백운석 석판을 뚫고 밑에서 무너져내는 황갈색 바위를 뚫습니다. 고대 카르스트 구덩이는 그들이 형성된대로 그것들에 빠진 석영 잔해 더미에 의해 최근에 침식 된 구멍과 구별 될 수 있습니다.
Knauth는 1980 년대 애리조나 주에서 실험실을 짓는 젊은 지질학 교수로서 사막 카르 스트를 탐험하기 시작했습니다. 그는 이미 보존 된 유기물의 지구 화학적 징후를 위해 암석을 분석하는 전문가였습니다. 열쇠는 바위의 원자 구성에 있습니다. 에너지를 위해 햇빛을 사용하는 유기체는 탄소 12라는 탄소 12라는 탄소의 더 가벼운 버전을 통합하여 13에 한때 광합성이있는 영역이 멸균 부위보다 약간 낮은 양의 탄소 13을 함유 함을 의미합니다.
.당시 놀랍게도, Knauth와 그의 대학원생 인 Mark Beeunas는 애리조나 중부 중부 애리조나에서 12 억 명의 사막 카르스트가 프리 캄브리아기 eon 동안 지구 화학적 징후를 보여 주었다는 것을 발견했습니다. 1985.
Knauth의 동료들은 그의 결과의 정확성에 이의를 제기하지 않았지만, 토지의 생명이 캄브리아기 시대를 6 억 6 천만 년 동안 포식했다는 그의 결론은 침묵으로 만났다. Knauth는“캄브리아기 폭발은 30 년 전에 패러다임 자물쇠를 가졌다”고 말했다. "대부분의 고생물학 자들이 내가 알게 된 것이 사실 일 수도 있다는 것은 사실상 상상할 수 없었습니다."
.Knauth는 그의 패러다임 상담 주장을 버리기 위해 더 많은 증거가 필요하기 때문에 Death Valley의 생명의 징후를 찾아 검은 색 의 특이한 능선을 샘플링했습니다. Beck Spring Dolomite 위에 석영. 실험실에서 지구 화학적 분석은 낮은 수준의 탄소 13을 나타냈다; 광합성 유기체는 그곳에서 살았으며, 그 중 많은 사람들이 결론을 내렸다. 그리고 지구 화학적 삶의 징후가있는 곳에서는 미세 병원도있을 수 있습니다.
학생 인 Knauth, Horodyski 및 Ray Kenny는 3 년 동안 Beck Spring Dolomite의 위험한 가파른 가파른 것을 가로 지르고 Miclofossils가 포함되어 있기를 바랐습니다. 그들은 종종 사막 캠프 파이어 주위에 지쳐서 잠이 들었고, 그들의 옷과 부츠는 날카로운 바위로 파쇄되었습니다.
그들은 사막의 현상금을 실험실로 되돌려 놓고 바위 샘플을 다이아몬드 톱으로 얇고 가벼운 투과성 섹션으로 얇게 썰었습니다. 현미경을 들여다 보면서 그들은 수십 개의 필라멘트와 구체를 감지했으며, 이는 광물 세포로 확인되었습니다. 시간이 지남에 따라 그들의 사막 방황은 진정한 미세 병원 동물원을 만들어 냈습니다. 7 억 5 천만에서 12 억 년이 지난 지금, 그들은 현재까지 발견 된 가장 오래된 토지 기반 화석이었습니다. Horodyski와 Knauth는 1994 년 Science 저널에서 획기적인 발견을보고했습니다.
“Paleokarsts에 대한 Knauth의 지구 화학적 분석은 였습니다 Precambrian 기간 동안 육지에서 생명의 존재를 보여주는 선구적인 연구”라고 보스턴 칼리지의 고생물학자인 폴 스트로저는 말했다.
사전 캄브리아기의 앰버
Beck Spring Formation은 우리 앞에 뻗어 있었고, 생명의 징후가 거의없는 각도와 먼지가 있습니다. 그러나 Knauth의 마음에 표면은 한때 광합성 세포, 시아 노 박테리아 및 조류로 덮여있는 반짝이는 녹색이었습니다. 이 단순한 유기체는 햇빛을 에너지와 산소로 바꾸어 탄소 13의 말 타일 트레일 뒤에 남겨졌습니다. 빗물은 표면에 살아있는 세포의 두꺼운 습식 매트를 통해 플러시되어 때로는 개별 세포를 카 스테이 싱 구멍으로 당겨서 잔해 조각 사이에 갇히게되었습니다. 물의 철은 갇힌 썩은 미생물 총에 부착되어 구조를 강화시켰다. 새로운 화석은 잔해 사이에서 자란 작은 결정화 실리카 (석영)의 작은 이음새에 점차적으로 싸여 있습니다.
Knauth는이 시멘트를“Precambrian의 앰버”라고 부릅니다.
패러다임은 넘어 가기가 어렵지만, 1985 년 Knauth가 처음 브로치 한 기본 과학적 주장을 반박 한 사람은 아무도 없으며 그 이후로 그 이후로 개선 해 왔습니다. 결과적으로, 캄브리아기 폭발이 꾸준히 침식 된 후에까지 대륙이 불모의 삶의 불모라고 일반적으로 유지 된 가정.
산타 바바라 (Santa Barbara) 캘리포니아 대학교 (University of California)의 지구 학자 인 스탠리 어라 미크 (Stanley Awramik)는“지난 5 년 동안이 20 세의 발견 이이 분야에 큰 영향을 미치기 시작한 것은 불과했다. Strother와 같은 연구원들은 Precambrian Land 화석의 더 많은 증거를 찾기 시작했습니다.
지구 화학 및 유전 기술의 발전은 Precambrian 땅에서 미생물 수명을 찾는 데 관심이 급증하는 데 부분적으로 책임이 있습니다. Knauth는“사람들은 이제 해양 생물을 쉽게 찾을 수있는 화석의 풍부를 남기지 않은 미세한 지상 huggers의 세계가 있다는 것을 알고 있습니다. 그리고 화성 사막에서의 삶의 흔적을 찾는 것은 가혹한 비 마린 환경에서 원시 지구 생명 형태를 발견하려는 연구자들의 관심을 높였다.
.Knauth에 관한 한, 낮은 수준의 탄소 13 인 고대 광합성의 지구 화학적 유령은 세포와 같은 미세 소석과 공존한다는 사실에 대한 가장 간단한 설명은 선구자 기간 동안 육지에서 거대한 양의 생명체가 있다는 것입니다. 그리고 그의 이전의 외설적 인 이론은 이제 지질 학자들에 의해 널리 받아 들여졌다. 버지니아 폴리 테크닉 연구소 (Virginia Polytechnic Institute)와 주립 대학 (State University)의 지질 학자 인 슈 하이 샤오 (Shuhai Xiao)는“knauth의 미세 병원은 지상 생활이 존재했다는 진정한 증거입니다.
프리 캄 브리아 정글
Knauth의 진화론 모델은 대륙 멸균을 폭로하는 것 이상으로갑니다. 그에 따르면, 데스 계곡과 애리조나에 거주하는 바이오 매스는 현재 바하마와 서인도 제도에서 자라는 것과 비슷했습니다. 다른 과학자들이 수행 한 섬 지질학에 대한 연구는이 아이디어를 뒷받침합니다. 현재 Beck Spring Dolomite가 거의 10 억 년 전에 겪은 동일한 조각 과정을 경험하고있는이 열대 제도는 비슷한 탄소 시그니처를 가지고 있습니다.
Knauth는“Death Valley는 오늘날 바하마 제도만큼 광합성으로 무성했습니다.
그는 또한 현대 동물의 조상 인 다세포 산소 호흡기가 수백만 톤의 산소를 대기로 뿌린 광합성 미생물에 살고 먹었을 것이라고 확신합니다. 사실, 캄브리아기 생명체가 바다에서 생명이 폭발 한 후 수천만 년 동안이 사전 캄브리아기 동물 (중생 동물)을 식민지화하는 대신, 그 반대가 일어날 수 있다고 생각합니다. 육상 동물이 바다로 기어 들어가 껍질로 해양 메타 조인을 산란 시켰습니다.
2005 년 Knauth는 Precambrian 바다가 뜨겁고 초음파라는 것을 보여주는 지구 화학 용지를 발표했습니다. 소금과 황화수소를 견딜 수있는 미생물에만 적합합니다. 소금과 산소는 용액에서 잘 섞이지 않기 때문에 산소 호흡기에 대한 기후였습니다. 대륙 판이 충돌함에 따라 일부 바다는 얕고 고상한 분지에 갇혀있었습니다. 많은 양의 해수가 증발하여 땅에서 격리 된 거대한 양의 소금 뒤에 남겨졌습니다. 결과적으로, 바다의 염분 수준이 급락하여 바다가 더 많은 산소를 흡수 할 수있게했습니다. 기존 해양 미생물 총은 독살되거나 더 깊은 물로 구동되어 빈 틈새를 남겼습니다.
한편, Knauth는 이론화 된 이론화 된 산소 활용 중생대는 캠브리 아 후기 동안 비, 호수, 개울 및 강에 의해 수분을 유지하는 산소 생산자의 촉촉한 산소 매트에서 진화 할 수있었습니다. 다시 말해서, 광합성 박테리아와 조류의 단백질 포장 된 매트는 타르 그라 드, 박테리아를 섭취하는 미세한 동물과 같은 더 큰 생물에게 훌륭한 음식 공급원이었을 것입니다. Knauth는 Death Valley와 Western Australia 로의 최신 여행에서 그러한 생물의 화석 증거를 찾기를 희망합니다.
2009 년 리버 사이드 캘리포니아 대학교의 Knauth와 Martin Kennedy는 지구 전역에서 수천 개의 지구 화학적 기록에 대한 메타 분석으로보다 보수적 인 동료들에게 충격을주었습니다. 그들은 광합성 조류, 이끼, 곰팡이 및 기타 유기체의 광합성 폭발이 대륙을 녹화했을 가능성이 높으며 8 억 8 천만 년 전에 다세포 수명 (동물 포함)을 촉진했을 가능성이 높다는 추가 증거를보고했다.
이 아이디어는 여전히 논란의 여지가 있습니다. 프리 캄브리아기 땅이 미생물 군과 녹색이라고 Knauth에 동의하는 일부 고생물학 자들은 초기 동물이나 전구체가 그 박테리아 정글에 반드시 숨어 있다고 믿지 않습니다. Awramik은 Knauth의 이론이 어려운 화석 증거에 의해 뒷받침되지 않는다고 지적하면서“캄브리아기 폭발 전에 동물이 땅에서 진화했을 가능성은 거의 없다”고 말했다. 그러나 그는 새로운 화석 발견이 한때 특허 적으로 명백한 것처럼 보였던 산산이 부서진 패러다임에 대한 역사적 기록을 가지고 있다는 점을 감안할 때이 문제에 대해 열린 마음을 유지합니다.
.그러나 그의 초기 이론과 마찬가지로 초기 육상 동물에 대한 증거가 시작되었습니다. 2011 년 자연 논문에서 Strother와 그의 공동 조사관은 다세포 구조가 캄브리아기 폭발 전 50 억 년 전, 다세포 구조가 담수 지상 환경을 지배했을 수 있다는 직접적인 증거를보고했습니다.
.작년에 몬태나 대학교의 Carrine Blank가 발표 한 한 연구에 따르면 오늘날의 시아 노 박테리아의 게놈은 마치 20 억 년 전에 지상의 호수, 강 및 개울을 거주하는 초기 생애에서 진화 한 것처럼 보입니다. 또한, 사전 캄브리아기 화석 기록에 따르면 초기 미생물 유기체는 토지 기반 스트레스에 적응하여 태양 복사를 스크리닝하기위한“로션”을 개발 함을 보여줍니다. 이것은 멸균 지형과 자외선 방사선이 사전 캄브리아기 대륙에서의 삶의 진화를 금지했을 것이라는 가정에 반박합니다.
작년에, 오레곤 대학교의 고생물 보트 타이스트 인 그레고리 리트 랄 락 (Gregory Retallack)과 협력자들은 토지에 생명의 도착을 더욱 밀어 냈으며, 남아프리카에서 발굴 된 토지 기반의 미세 류스는 22 억 년이 걸릴 수 있다고보고했다. 이것은 Knauth의 이전 기록이 12 억 년의 기록을 깰 것입니다. retallack은 생명이 바다에서 그리스 철학자 Anaximander에 이르기까지 생명이 생명의 다양성에 기절 한 개념은 인간이 물고기의 입에서 진화했다고 주장했다. "Anaximander는 그가 현미경 편이를 가지고 있었는지 확실하지 않았을 것입니다."
Precambrian이 Paleosciences의 모든 구석에서 쏟아지는 동안 지상 생활의 증거로, Iconoclastic Knauth는 20 년 전에 발화하는 데 중요한 역할을하는이 불타는 문제에 대해 계속 노력하는 데 영감을 받았습니다. 그는 호주 사막에서 김이 나는 날아 다니는 수십억 마리의 소년을 탐험 할 준비를하고 있습니다.
Knauth는 우리가 위험한 하이킹을 시작하기 전에 협곡 벽의 구멍에서 철학적으로 응시했습니다. "우리는 먼 과거에 무슨 일이 있었는지 확실하지 않을 것"이라고 그는 말했다. 그러나 셜록 홈즈 (Sherlock Holmes)가 말했듯이 과학은 가능성을 닫습니다. 그리고 가장 가능성이 높은 사건 시나리오는 일반적으로 사실에 대한 가장 간단한 해석입니다.”
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