地球上曾经存在过多少生命？

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地球上曾经存在过多少生命？信用:CC0公共领域

（）据对话（彼得·克罗克福德）：所有生物都是由活细胞组成的。虽然很难准确确定第一批细胞何时出现，但地质学家最准确的估计是至少在38亿年前。但是自从地球上出现第一个细胞以来，有多少生命居住在这个星球上呢？地球上会有多少生命存在？

在我们发表在《当代生物学》上的新研究中，我和来自魏茨曼科学研究所和史密斯学院的同事们瞄准了这些大问题。

地球上的碳

每年，大约有2000亿吨碳通过所谓的初级生产被吸收。在初级生产过程中，无机碳——如大气中的二氧化碳和海洋中的碳酸氢盐——被用作能源和构建生命所需的有机分子。

今天，这项工作最显著的贡献者是有氧光合作用，阳光和水是关键成分。然而，破译过去的初级生产力一直是一项具有挑战性的任务。像我这样的科学家依靠古代沉积岩中留下的线索来重建过去的环境，而不是时间机器。

在初级生产的情况下，古代盐沉积物中硫酸盐形式的氧的同位素组成允许进行这样的估计。

在我们的研究中，我们收集了所有以前通过上述方法得出的古代初级生产的估计值，以及许多其他的估计值。这一生产力普查的结果是，我们能够估计自生命起源以来，1000万亿(或1000亿)吨碳已经通过初级生产。

像这样的大数字很难描绘出来；100亿吨碳大约是地球所含碳量的100倍，对于地球的初级生产者来说，这是一个令人印象深刻的壮举。

初级生产

今天，初级生产主要通过陆地上的植物和海洋微生物如藻类和蓝细菌来实现。在过去，这些主要贡献者的比例差别很大；在地球最早的历史中，初级生产主要是由一群完全不同的生物进行的，它们不依赖有氧光合作用来维持生命。

不同技术的结合已经能够给出不同的初级生产者在地球过去最活跃的时候的感觉。这种技术的例子包括识别最古老的森林或使用被称为生物标记的分子化石。

在我们的研究中，我们利用这些信息来探索哪些生物对地球历史上的初级生产贡献最大。我们发现，尽管出现得较晚，但陆生植物可能贡献最大。然而，蓝藻贡献最大也是很有道理的。

总寿命

通过确定曾经发生过多少初级生产，并通过确定是什么生物造成的，我们也能够估计地球上曾经有过多少生命。

今天，人们可以根据消耗的食物量来估算出人类的数量。类似地，我们能够校准初级生产与现代环境中存在的细胞数量的比率。