地球上曾經存在過多少生命？ _地球

地球上曾經存在過多少生命？信用:CC0公共領域
據(jù)對話（彼得·克羅克福德）：所有生物都是由活細胞組成的。雖然很難準確確定第一批細胞何時出現(xiàn) ，但地質學家最準確的估計是至少在38億年前。但是自從地球上出現(xiàn)第一個細胞以來，有多少生命居住在這個星球上呢？地球上會有多少生命存在？
在我們發(fā)表在《當代生物學》上的新研究中，我和來自魏茨曼科學研究所和史密斯學院的同事們瞄準了這些大問題。
地球上的碳
每年，大約有2000億噸碳通過所謂的初級生產被吸收。在初級生產過程中，無機碳——如大氣中的二氧化碳和海洋中的碳酸氫鹽——被用作能源和構建生命所需的有機分子。
今天，這項工作最顯著的貢獻者是有氧光合作用，陽光和水是關鍵成分。然而，破譯過去的初級生產力一直是一項具有挑戰(zhàn)性的任務。像我這樣的科學家依靠古代沉積巖中留下的線索來重建過去的環(huán)境，而不是時間機器。
在初級生產的情況下，古代鹽沉積物中硫酸鹽形式的氧的同位素組成允許進行這樣的估計。
在我們的研究中，我們收集了所有以前通過上述方法得出的古代初級生產的估計值，以及許多其他的估計值。這一生產力普查的結果是，我們能夠估計自生命起源以來，1000萬億(或1000億)噸碳已經通過初級生產。
像這樣的大數(shù)字很難描繪出來；100億噸碳大約是地球所含碳量的100倍，對于地球的初級生產者來說，這是一個令人印象深刻的壯舉。
初級生產
今天，初級生產主要通過陸地上的植物和海洋微生物如藻類和藍細菌來實現(xiàn) 。在過去，這些主要貢獻者的比例差別很大；在地球最早的歷史中，初級生產主要是由一群完全不同的生物進行的，它們不依賴有氧光合作用來維持生命。
不同技術的結合已經能夠給出不同的初級生產者在地球過去最活躍的時候的感覺。這種技術的例子包括識別最古老的森林或使用被稱為生物標記的分子化石。
在我們的研究中，我們利用這些信息來探索哪些生物對地球歷史上的初級生產貢獻最大。我們發(fā)現(xiàn)，盡管出現(xiàn)得較晚，但陸生植物可能貢獻最大。然而，藍藻貢獻最大也是很有道理的。
總壽命
通過確定曾經發(fā)生過多少初級生產，并通過確定是什么生物造成的，我們也能夠估計地球上曾經有過多少生命。
今天，人們可以根據(jù)消耗的食物量來估算出人類的數(shù)量。類似地，我們能夠校準初級生產與現(xiàn)代環(huán)境中存在的細胞數(shù)量的比率。