宜居带中生命的故事

我们绕了好大一个圈子来说明了我们的观点，即暗物质和陆栖恐龙的消失是如何可以联系到一起的。我们介绍了许多人类已经掌握了的关于宇宙的知识，像宇宙中的物质，还有像星系这种结构在宇宙中是如何形成的。回到我们的家园地球上，我们回顾了五次生物大灭绝事件，包括被仔细研究又被改编成故事的白垩纪-古近纪灭绝。此外，通过对新发现的小行星和彗星观测，我们还研究了太阳系的组成。

科学的发展并不仅仅只包含已知的内容，更重要的是，它还包含了我们尚未知晓的东西。假说常常开始于尝试性的推测，用来解释那些微小的但有提示性的迹象，抑或在灵感显现时，用来构建出重要的新思想。科学方法的美妙之处在于，它让我们可以有很疯狂的想法——至少表面上看起来是这样，但是同时又要求我们着眼于那些细小的符合逻辑的结论来测试。我们可能会比较幸运，新的想法指出了前进的方向，但我们也可能会失望地发现：开始那些很合理的假设使我们误入了歧途。

前进的道路一般都不是平坦的。有一个不经常滑雪但热衷此道的朋友用另一种有点夸张的方式表达了这个说法。当我在山坡上见到他时，他把他的进步说成“前进两步，后退两步”。但说真的，即使他觉得自己的技术没有一点进步，但在雪山上不断地练习也能让他对雪山的地形更加熟悉，这也会提高他的滑雪技术。事实上，当我一年后在同样的雪道上又碰到他时，他的水平已经明显提高了。

我的朋友所表达的态度，其实是所有从事研究工作的人都可能遇到的。就算有个从不犯错误的人，他正确地解了所有的方程，恰当地解释了所有数据，但最后他可能发现自己的理论并不适合当前的宇宙，即使论证过程中他没有犯任何错误。尽管如此，和滑雪一样，不断地尝试至少能帮助我们更好地熟悉地形。而我们虚构的那些研究者，也能从他错误的理论中所学到的知识感到欣慰——至少他能确定这个想法确实是错的，即使一开始看起来不是这样。提出假设然后找到证实或证伪的方式毕竟是确认某一猜想有效性的唯一方法。在那些令人赞叹的例子里，一些猜想幸好是对的，并具有一定的启发性，与之相关的研究工作因此也就有所突破了。对一个科学家来说——对大多数人也是如此，当即将面临成功时，失败就渐渐消失了。

很快，本书就会列举一些关于暗物质的推测。但是本章会简单谈谈我们已知物质所产生的一个最有意思的结果：生命的起源和进化。我会解释一些对生命起源非常重要的因素：适合生命的环境条件，以及生命演化过程中那些外来天体可能的角色。尽管我讨论的许多观点是来自科学研究的，但这其中也包括一些猜想。它们通常是关于某种具体特征对地球上的生命是多么关键，或者在其他地方可能存在的新生命形式。

下面我们会专注于人们熟悉的物质形式，但这并不意味着没有关于暗物质的猜想，我只是暂时把它们搁在一边，并在本书的最后部分来讨论它们。尽管如此，我们完全不应该忽略暗物质对生命的作用。毫无争议地说，暗物质在太阳系周围的恒星环境的创生过程中扮演着重要角色，从根本上讲，太阳系的恒星环境来自银河系的盘结构，这个盘结构又是由星系产生的，而星系则起源于基于暗物质原初聚集而汇集起来的普通物质。在这些初始的结构轮廓中，恒星和重原子核可以产生，而这在没有暗物质的贡献下是不可能发生的。暗物质还有一个功劳是，它帮助星系和星系团吸引了超新星爆发所产生的重元素，这些重元素是产生地球和生命的关键。

从暗物质到生命的产生是一段漫长的路。先要形成银河系的盘，然后是恒星和重元素，再之后是更复杂的结构。普通物质是这些微妙复杂过程的本质，至少对太阳系来说似乎是这样。虽然我无法告诉你们下面这些关于生命形成的猜测哪些是正确的，但我可以肯定地说：未来，科学还会进步。

生命的起源，是一个极具挑战的问题，特别是至今还没有人知道生命是什么。如果不研究地球上现有的极其复杂的生命，或者极端环境中本不该存在的生命，我甚至怀疑人类是否能猜出或弄明白人类生命的本质，或此类生命存在的必要条件。尽管人们意识到了许多深刻的、基本的问题尚待解决，人类还是经常高估了自己的已知范围。我发现，人择原理令人烦恼的一个原因是：对于任何形态的生命来说，还没有人知道其存在的可能的根本原因，也没人知道像星系这样的结构可以产生生命的根本原因。我不像有些人一样相信其他形式的生命和人类的生命是相似的。

在对想象中的抽象生命形式发问之前，我们可能首先想知道：

●地球上的生命是如何开始的？

●从哪里开始？

●它是从地球上起源的还是从外太空飞来的？

一些人猜测，彗星或小行星带把已经形成的生命通过孢子带到了地球，这种情况被称为泛种论（panspermia）；有一些人认为，外来天体的影响帮助生命形成跨越了一些障碍；还有一些人更加保守，认为地球生命的发展没有直接受到地外作用的影响。最后一种假说有个优势，在太阳系内我们所有已知的地方，地球的条件似乎是最有助于生命出现的。尽管其他地方也可能存在类似的环境，但至今为止我们只发现地球上有浅海的环境，例如潟湖或潮水坑、冻结的水溶液或者黏土的表面，在那里化学成分可以富集并反应。

组成生命的重元素肯定来自外太空。氢是在宇宙极早期时出现的，但是其他重要元素——碳、氮、氧、磷和硫，仅仅通过高温致密的恒星合成或超新星爆发产生，而且都是发生在太阳诞生之前。

我很高兴在一次采访中列举这一系列事件，那是在加那利群岛特纳里费岛（Tenerife）的望远镜，学生们组织的一次寻找近地小行星活动上。在常规的问题结束后，他们还为每一位受访者准备了一个古怪的问题：“你认为学生们和年轻的恒星有什么共同特点？”当采访人表示满意我的回答时，我着实松了口气：“学生们学习新思想，并把它们传播给其他人，由此产生了循环——这很像恒星吸收星际物质产生了重元素，然后把这些重元素抛回宇宙空间再循环。当分子物质被排出散布到星际介质中，便聚集在稠密的云中，在那里一部分分子物质重新进入恒星形成区。这种循环模式很像思想的产生、传播和发展。”

不过在生命出现之前，重元素还需要进一步加工。在地球上，这些化学元素组成了越来越复杂的、稳定的有机化合物，最终产生了可以自我复制的RNA，然后是DNA，再后来是细胞，之后接着是（这期间花了很长时间）多细胞有机体。这些有机体一部分是由氨基酸组成，这一组成蛋白质的基本单位。随着对形成DNA、RNA以及细胞结构的必要条件的深入了解，我们更加确定：那些极端条件对生命的起源必不可少。

关于生命的出现有许多有趣的问题，其中一个是氨基酸是如何在星际介质和其他地方形成的。

20世纪50年代早期，芝加哥大学的斯坦利·米勒（Stanley Miller）和哈罗德·尤里曾做过一个著名的实验。他们给一个密封烧瓶中的水加热，这个容器中还包含甲烷、氨和氢。他们的目的就是模拟原始的地球大气下的海洋。在这个人造的“大气”中，对水蒸气放电的过程扮演了闪电的角色。米勒和尤里用这个简单的装置成功地制造出了氨基酸，证明了氨基酸的产生在太阳或太阳以外的环境中并不是什么出人意料的现象。

早期地球大气中很可能含有二氧化碳、氮和水，还有在试验中依然稳定的甲烷和氨。有意思的是，氨基酸在地球的分布和米勒-尤里试验所得到的结果出乎意料地相似。他们实验结果的关键结论是：在地球上形成有机物质是相对简单的，在太阳系或其他星系也是如此。需要记住的一点：化学中“有机”（organic）一词仅仅表示碳的存在，并不一定是生命的必须元素。据我们所了解的，某些（但不是全部）有机分子对生命是必须的，所以“有机”这个词的命名并不是巧合，尽管有些“不幸”。

事实上，包含碳元素的反应在宇宙中几乎无处不在。恒星的喷流、星际介质、稠密的分子云和原始恒星云，全都包含有机物。像太阳这样的恒星在周围制造大量的有机物，在稠密的分子云中也是一样。这使得有机合成相对来讲并不那么令人吃惊，但同样也使生命本质成分的起源更难下结论。这些成分中的其中一些可能产生于其他地方，但是一些科学家相信，许多有机物更有可能是土生土长的——或者至少是从那些先从地幔中重塑的物质中产生的，然后才进入分子中去，并最终对生命有了贡献。

我们确实已经知道：至少一些有机物是被太阳系中的天体带到地球上来的。在小行星带内的有机物总量似乎显著地小于小行星带外侧，这是猜测地球上一些可观总量的有机物是来自外太空的原因之一。另外一个原因是，尽管地球早期的物质大都没有保留下来，但月球上数量巨大的陨石坑以及相比之下地球的尺寸比月球大得多的事实告诉我们：在早期时候，地球上也有许多陨石事件。这很有可能给地球带来了可观数量的有机物。

氨基酸还有嘌呤和嘧啶都确实在太空中被发现了，其实嘌呤和嘧啶也是产生DNA和RNA必需品。小行星和彗星上都发现有氨基酸，它们中的一些存在于生物体内，有一些则没有在地球上被发现过。至少有一种方法来鉴别非生物氨基酸，即旋向性（chirality）或者说分子的手性（handedness）（见图13-1）。在地球的生物体内只存在左旋性的氨基酸，而太阳系外圈发现的氨基酸包含左右两种旋性。手性与碳原子周围原子的排列有关，它有一个显著的方向性，就像你左右手的手指排列方向不同一样。然而至少有一例研究发现：在小行星的沉积物中，有一类氨基酸的左旋分子数量要多，多出的左旋分子和生命的联系更加难以判断。

图13-1

给定旋向的分子的手性示意图。分子的旋性和镜子中分子的像的旋性是不同的。地球上生物的氨基酸是左手旋向的。

我们关于小行星上氨基酸的知识很多来自默奇森（Murchison）陨石，它是一块在1969年掉落于澳大利亚墨尔本附近的默奇森小镇的陨石。这块陨石是来自火星和木星之间的一个小行星。它被归类为“碳质球粒陨石”（carbonaceous chondrite），从这个名字你大概可以猜到它含有大量的有机分子，包括氨基酸。巧合的是，这家实验室还研究了阿波罗计划带回的月球物质样本。因此这些科学家们可以把默奇森陨石和其他类似的陨石相对比，例如在俄克拉荷马州发现的默里湖（Murray）陨石；还可以对比其他不同类的陨石，比如在法国发现的奥盖尔（Orgueil）陨石。

为了研究来自太空的氨基酸的命运，科学家们尝试在试验中重现宇宙的条件。研究显示，氨基酸能够在与彗星的碰撞中被保存下来，或者在地外物质撞击地面时产生。通过观察彗星的除气作用，科学家们发现：大部分小行星被星际材料多次加工过，一些彗星状的冰块包含着早期的原始星际物质。对陨石以及行星际尘埃的研究能帮助科学家们了解彗星和小行星带到地球上的物质，也能帮助科学家们建立一些有关从太空飞来的分子的起源和数量的数据库。

水像碳一样，大概也是太阳系中产生生命的关键，哪里有水哪里就可能有生命。地球有一个特别值得注意的特征是，地球表面2/3被海洋覆盖——不是全部，也不是一点没有。海洋的部分覆盖使海岸线和潮汐区域成为可能，这些区域对生命的出现与发展非常重要。

正如我们所知道的，水对生命非常关键。岩石中的证据表明，在地球表面液态水已经稳定地存在了相当长的历史。岩石的纪年表明，水的存在可以回溯到38亿年前。更古老的锆石形成的一种结构似乎也需要早期地球（至少在43亿年前）有水的存在。

地球上的生命肯定受益于巨量的水，无论是什么东西将水带到了这个星球上。然而，正如一个最近迷上渡口骑行的朋友所说，我们周围这些巨量资源到底是从何而来的还是一个谜。海洋中的一些水可能来自地球表面下的岩石中，但想用这个假设来解释今天地球的存水量，还远远不够。

我们已经看到，陨石撞击可能带来的有机物质会促进生命的产生。在地球形成的早期，很可能是在晚期重轰炸期间，通过彗星和小行星所带来地外水当然也是可能的。这是一个棘手的问题，因为大部分通过陨石到达地球的水都是储存于矿物中的结晶水合物，所以这需要一些过程把水分子从硅石上分离出来，尽管也有一些石缝间的冰被小行星带到地球上。

最初，彗星看起来更像是水的来源，因为它们的成分中很大一部分是冰。然而地球上的碳、氢和氧的同位素似乎和彗星上观测到的结果并不吻合，这表明彗星可能不是地球挥发物的主要来源。2014年，罗塞塔号卫星发回的结果证实了这一点，它测得的彗星上氢的同位素的组成与地球上的不一致，这使得水主要来自彗星的假设变得不太可能。如果来自太空的天体确实扮演了重要角色，那么这些天体更可能是相对遥远的小行星，它们的同位素比例和地球更接近。这一点很重要。

另外一个关于水的问题是：地球形成早期，年轻的太阳输出的能量大概是今天的70%。在原始的太阳低光度的条件下，若没有其他条件的影响，即使水已经形成也不会是液态形式，这就是所谓的“暗淡太阳悖论”（The Faint Sun Paradox）。然而，年轻的地球可以产生热量，并通过很多方式释放出来：坍缩的引力能、火山喷发、穿过大气的陨石震荡，还有月球的潮汐热能（那时月球离我们比现在还近），此外还有地球内部不稳定同位素的放射性衰变。这些过程中的任何一种都可能使地球更温暖一些。大气中的温室气体像二氧化碳，能吸收一些太阳光，这些光开始是在可见光范围照射到地球上的，又以红外形式反射被大气层吸收。无论温室气体能否解释地球早期温度高于估计值，那时已经有液态海洋是非常清楚的事实了。所以，上述因素中的一个或几个因素肯定是起了作用。

在宇宙环境中，既有朋友也有敌人，太阳系内外都是如此。生命存在似乎依赖于本地的物理条件是否能够造就一套适合成长的生态系统。构建宜居生态系统的过程需要一些特别的条件，这些条件既能促使有利的方面发挥作用，又能改变或抑制那些不利的因素。理解生命的先决条件很可能被视为和理解生命起源一样令人畏惧。但是科学家们无论如何都希望找出“什么是宜居的环境”的答案——既包括基本的微生物，也包括更复杂的生命，而后者大概需要更特殊的条件。尽管还没有人知道所有的答案，但所有使我们生存的环境如此特殊的东西都值得我们注意。

还有一点值得注意：太阳本身也有一些特殊。在大质量恒星中（比如恒星质量序列的前10%），以太阳的年龄来说，它的金属丰度比典型值要高，与星系盘中的恒星异乎寻常地接近。此外，与类似年龄的恒星相比，太阳的轨道似乎更圆了一些，还有它的位置使其轨道更像旋臂，因此很少与旋臂相交。我们不知道这些太阳的非典型特征有多重要，但是所有的非常规特点都可能是有趣的。

光合作用依赖于太阳的辐射，对地球生物至关重要。能量几乎对任何形态的生物都非常关键，因为它为制造并最终维持生命的过程提供能源。在地球上，太阳毫无疑问是主要的能量源。太阳光提供的能量是第二名（即地热能）的几千倍。其他更小的能量源包括闪电和宇宙射线，前者特供的能量是太阳提供能量的几百万分之一，而后者则是其几千分之一。

“液态水对所有生命形式都重要”的说法虽然只是一个推测，但对地球上存在的生物来说肯定是这样。我们想知道这些水是从哪里来的，还想知道水的液态形式在哪里会是稳定的。讨论这个问题不仅需要了解太阳到地球的距离，还要知道辐射的效力、其他可能的热源以及大气的压力。

仅仅根据地球的反射率、太阳的光度和到地球的距离，人们可以推算出：如果没有大气的温室效应，即使在今天，地表的水也是要冻冰的。尽管今天我们担心大气内的过多热量，但如果没有二氧化碳、甲烷、水蒸气和一氧化二氮的温室效应，地球将会变得非常寒冷。地球上液态水的存在仅仅是由于这些温室气体，它们吸收了地球的红外光，从而建立了平衡机制。

“宜居带”就是指一段区域内其条件满足生命能够存活。这是一个液态水能稳定存在的“金发女孩”区域^[29]。如果离热源（太阳）太远，水就会结冰；如果离得太近，水一开始就不会聚集在行星的表面。水也可能存在于地表之下，尽管这种情况不太可能像巨大的海洋一样，能够为种类众多的生物提供一个共同聚集的场所。

如果水的存在是宜居带的一个标准，那么宜居带的外沿界限的定义就是：大气层外二氧化碳开始凝结的位置。这给出了一个以太阳为中心、半径比日地距离还长1/3的区域。还有其他定义方式：在大气层内有足够多的二氧化碳和水，以确保水不结冰。这种定义给出了更大的范围，大约把宜居区域的半径较日地距离延长了2/3。具体来看，金星在两种定义中都属于宜居行星，火星只在第二种定义时是宜居行星，而其他的外圈行星都太远了。

尽管不清楚水是怎么出现的，但我们知道，几乎在行星出现时，水就已经存在了。然而太阳的光度发生了变化——自它形成以来有了显著的增加，大气层也发生了变化。因此有了一个对“持续宜居带”（the continuously habitable zone）更加严格的限制，在这个区域内，液态水可以在行星的整个寿命期间持续存在。根据当前的气候模型，连续宜居带的宽度被更严格限制在日地距离的15%之内。当然这是今天的定义。再过40亿年左右，太阳会变成一颗红巨星，然后再过几十亿年，它就会燃尽。根据现在的模型，地球上的生物没有哪个——无论简单生物还是复杂生物，能存活到那么远的未来。

在担心遥远而凄凉的命运之前，我们还有更紧迫的事情。一个关键是地球温度的稳定性，我们知道这对生命意味着什么。在当前的社会，相对小的温度变化就会产生巨大的影响，例如海岸线、农业以及对于人类的适居性。但是对生命演化来说，人们倾向于使用了相对粗糙的温度限制来衡量地球温度的稳定性。在地球上，碳是关键，大气中的碳必须有稳定的补充。

在其他行星上，甲烷和二氧化碳云也可能是相关的。在这个星球上，调整大气层中碳的反应至关重要。碳可以从大气中被除去，例如溶到雨水中或者被植物的光合作用吸收；还可以循环回到大气中，例如通过板块构造活动、岩石的风化。当在大洋中脊处诞生的海床随着地壳的运动消失在大陆板块间的潜没带时，此处的元素会发生反应从而产生二氧化碳，并通过火山喷发、温泉和其他地壳出口又回到大气中。山脉的产生和上升也会缓慢地释放碳。快速释放碳的方式是燃烧化石燃料。所有这些过程都影响着大气中碳的供给，这对调节地球温度至关重要。

长久的气候稳定可能是生命进化的另一个前兆。地球上，这种稳定不仅依赖海洋和内热源来驱动板块的结构演化，从而产生了温室层，还有恒星的演化、较少的小行星和彗星撞击，以及月球的存在稳定了地球的自转轴。在过去的5亿年中，这些条件很可能都是生命形成的关键因素，尤其对那些更大型的动植物来说，尽管在最初的30亿年里，气候的稳定可能对早期微生物也非常重要。

一个稳定的中心球对生命的出现也很重要。太多的宇宙射线射到地球上——很多小行星、彗星也一样，许多类型的生命没有机会诞生。任何成功出现的生命也可能很快就被消灭了。一个有生命的行星必须要离太阳足够远，避免过强的辐射；但又要足够近，可以被外圈的行星保护而不受小行星影响。不管这个条件是否是必须的，木星肯定扮演了地球大哥（或保镖）的角色，保护着它的“小兄弟”不受地外天体的攻击，使地球上生命的进化更容易一些。

保护地球的还有太阳风（在第8章讨论如何定义太阳系的边界时也提到过太阳风）。太阳风与星际物质发生反应产生了日光层。在这个区域内，星系的宇宙射线数量相对低一些，这使得地球的气候稳定，也保护了所有出现的生物不直接受到来自宇宙线的毁灭性影响。

令人惊讶的是，我们当前生活的区域（大约有300光年的跨度）被称作本星系泡（Local Bubble），位于银河系猎户座旋臂上，是一个像真空一样的范围，其中的星际介质里的氢密度非常低。直到最近——大概几百万年前，我们才进入这个温暖的、低密度的、部分电离的区域，这是一种相对少见的星际环境。在此期间，这个区域被已经变得特别大的日光层边界包围着，太阳风主导着这一区域的星际介质。我们并不知道人类出现在地球的时间是不是一种巧合，人类出现的时刻恰好是在地球进入到本星系泡的空洞的时刻，或许正是这种不寻常的低气体密度和宇宙射线密度，对形成复杂的生命大有帮助。

希克苏鲁伯陨石坑的陨星肯定扮演了重要的角色，在生命进化的后期，它造成了当时大部分物种的灭绝，并为其他物种的进化铺平了道路。尽管具体的数字不是很准确，但似乎大部分大型陨星落地的时间和物种大灭绝的时间是相吻合的。发生在物种灭绝时域边缘的铱层、微玻陨石和冲击石英增添了陨星撞击造成物种灭绝可能性的证据，这个课题值得进一步研究，因为陨石坑的出现时间似乎和陆地生物改变的时间确实存在一些巧合。

尽管如此，下面的许多想法还只是推测。有人提出，虽然彗星引发的后阿尔瓦雷斯波（post-Alvarez wave）非常强大，但小行星和彗星的撞击肯定不足以解释行星上生物的灭绝或者起源。白垩纪-古近纪灭绝事件是仅有的、可以相信的彗星撞击造成的灭绝。气候变化和大量的火山爆发在几个时期的生物灭绝事件中也扮演了重要角色，这些证据可能比彗星撞地球更令人信服，包括早寒武纪、二叠纪、三叠纪和中新世中期的物种灭绝都更倾向于这种解释。所以请读者对于我将要列举的猜测不要过于激动。确实有证据指出，撞击与灭绝是一个互相联系的系统。因为一些大型撞击发生的时间大致也相当于地球年龄、生命的起源、文明的开始。研究我们能找到的两者之间任何可能的联系都是值得的，即使证据不是那么强有力。

在五次大灭绝中，如果从地外影响的证据角度看，发生在泥盆纪结束期的灭绝（大约发生在3.6亿～4亿年前）是仅次于白垩纪-古近纪灭绝的一次物种大灭绝，历史上排在第二位。在这一时期内，大概发生了多起地外天体撞击事件，且很可能是由一个碎裂的小行星引起的，或者是多起彗星撞击引起的扰动（我们很快会说到）。但是精确的时间测量并不支持彗星是这次灭绝的主导，因为在这个时间范围内，物种的减少似乎是由于物种形成的有限而不是实际上的灭绝。有意思的是，1970年，也就是沃尔特提出“地外天体撞击导致的白垩纪灭绝”这一理论的很多年前，古生物学家迪格比·麦克拉伦（Digby McLaren）已经提出了地外天体的撞击，可能是这个更早的物种灭绝的原因。

许多联系了撞击和灭绝的事例解释了一些小事件，例如7 400万年前在北美地区的局部灭绝。许多鳄鱼的种类、一些水生爬行动物、哺乳动物，还有部分恐龙在这期间灭绝了，似乎和艾奥瓦州的曼森（Manson）陨石事件符合。始新世晚期事件大概是在3 500万年前，发生了多起海洋生物、爬行动物、两栖动物和陆地哺乳动物的灭绝，大约也和一些流星陨石撞击事件相符。证据包括在俄国的波皮盖陨石坑，在华盛顿特区附近的切萨皮克湾近期发现的90公里宽的陨石坑，还有在新泽西大西洋城外的一个小一些的陨石坑。华盛顿的那个陨石坑是在一个大型石砾场的沉积物下发现的，这个石场是陨石撞击的海啸所产生的。接着，科学家们还应用地震测型和钻探岩心等方法对其进行了更深入的研究。高于常规的铱等级和超高含量的行星际间尘埃显示：彗星雨是此次多起撞击事件的“责任人”。

始新世晚期的事件也有地外干涉的证据，不过是用不同的方法（地球化学的证据）得到的，这一方法可能是最终弥补那些少的可怜的撞击纪录的有效途径。加州理工学院的肯·法利（Ken Farley）及其同事找出了一种研究天体撞击事件的新方法：通过测量氦的同位素含量来追踪行星际间的尘埃，因为氦的同位素的含量在彗星雨期间会升高。他们的结果很有意思，3 600万年前产生的波皮盖陨石和切萨皮克陨石前100万年到之后的150万年间，氦-3的含量是有所提升的。这些尘埃是彗星雨的强有力证据，它们可能是由奥尔特云中的某次扰动引发的（我们会在后面几章回到这个话题）。

现在我们把这个撞击猜测的列表补全。在中新世晚期，大约1 000万年前发生过一次小型灭绝事件，它和铱异常和玻璃陨石似乎相吻合。有意思的是，法利也发现了此次事件前后的氦-3含量的增多。在这个例子中，合适的时间加上尘埃的演化和小行星撞击的猜测非常吻合——特别是已知的碰撞产生了威尔塔斯族（Veritas）小行星。

因碰撞而产生生命的证据比毁灭生命的证据还要少，但有些人还是乐在其中。我将会提到一个想象的可能性，这是在《圣经》和神话中提及过的戏剧性事件，以及尚无解释的史前遗迹，如巨石阵，这些看起来很神秘或者有人为了某些目的而创造出来的神秘事件，也可能起源于地外流星的撞击。科学地看，研究者们认为，早期撞击事件可能炸飞了部分大气层甚至海洋，从而减慢或限制了地球上生命的进程。但这些也可能制造出了适合生命的环境，例如产生了水热对流系统，促进了生命起源前的化学反应。

科幻作家查尔斯·弗兰克尔在《恐龙灭绝》中指出：20亿年前的前寒武纪的复杂性和两次已知的那个时候的巨大陨石坑之间可能存在联系。尽管不是很确定——因为氧的角色在那次事件中可能更关键，但是他指出，时间的吻合性很吸引人。另一个同样遥远的可能相关性是一次5.5亿年前的碰撞及其后发生的寒武纪生命大爆发（这里，大爆发是指逐步扩大的生物多样性）。科学家们相信，也许这次撞击消灭了已经存在的物种，从而给新物种腾出了生存的空间。尽管没有一种已知的机制和生命联系起来，但是在澳大利亚和其他地方也可以找到撞击的证据。澳大利亚的阿克拉曼陨石坑（Acraman Crater）是个直径超过100公里的湖，被一层喷发物所包围，这些喷发物中包含铱和冲击石英，并向东延伸了300公里，一直到伊迪卡拉纪的化石群，而寒武纪生物大爆发紧接着这个化石群的形成就发生了。更多证据在中国三峡地区也有。引人注意的是，三叶虫的化石出现在紧挨着撞击层之上的一层。这表明，不管怎样，某些事件种下了来自异星的种子（带来了地外的元素），复杂的生命立刻就开始在海洋中出现了。

另外一些猜测基于已经成为化石的陨石的成分、受冲击的物质组成以及陨石坑的观测数据，这些数据都明确地指出奥陶纪存在一系列的撞击事件，这组撞击事件在4.72亿年前，即奥陶纪的中期达到峰值，相关数据特别精确地吻合了海洋生物物种的一段蓬勃发展期。陨石化石的想法给人留下了深刻的印象，所以这里我会介绍一下这个发现，尽管它和生物发展的巧合是明显的猜想，不足以当真。最早的线索来自一个孤立的大圆石，它于1952年在瑞典的一处沉积岩中被发现，但显然它不属于那里。研究人员花了25年才确认它是一块陨石的化石，这块陨石的实际成分除了对风化的抵抗力比较强的铬铁矿（一种岩石的形式）之外都被侵蚀掉了。后来，科学家们又在周围发现了将近100块陨石，合起来就是5亿年前的一块100公里～150公里宽的物体，它造成了大量的陨石和微小陨石尘埃飞落到地球上，这种情况持续了几百万年。这些碎片甚至可能形成了一个小行星带，现在这些小行星还在缓慢而持续地落向地球表面。

上面提及的关于地外星体对生命的产生和灭亡作用的想法中，其中一些是有问题的。但是我会以一个可靠的地外星体作为这部分的总结，那就是：坠落于地球的地外星体是我们这个星球上的重要资源。有意思的是，陨石所带来的物质对社会很重要，特别是在铁器时代之前，早期人类会使用陨星铁来制造工具、武器和文化用品。

这些矿物质现在也仍然非常重要。许多金、钨、镍和贵重元素能够从地壳中获得，就是因为这些天外来客砸开了地球表面。尽管行星和小行星的组成是相同的，但地球的引力会把重元素吸到它的地核中，这些重金属中的大部分不会回到地球表面上来。地表的重金属物质主要靠来自地外并坠落在地球上的陨石加以补充。大概有25%的流星撞击造成了潜在的有益沉积，这些沉积中至少50%已经被开发利用了。因此，即使流星撞击地球不是产生生命的必要因素，它们在生命的形成及进化过程中的重要性也是毋庸置疑的。正是这些天外来客与地球的碰撞，帮助人类建立了现在的生活方式。