編譯／潘楠慕

地球磁場在大約5億9000萬年前曾經一度幾乎崩潰，原本的推測認為，這起事件必定使地球上的生命大受威脅。但是一份新研究認為，那次磁場暫時減弱並未帶來大災難，反而使地球上氧氣量提高，促進生命的蓬勃發展。

2019年一份研究分析加拿大岩石中的磁場特徵，顯示地球磁場在約5億6500萬年前，也就是在埃迪卡拉紀（Ediacaran period）期間，降低到迄今所知最微弱程度，長期以來的看法認為，地球上初形成的生命將因失去磁場保護而受到宇宙輻射危害。但是1965年行星科學家薩根（Carl Sagan）挑戰這種看法，認為就算地球磁場衰減，大氣層和海洋也能夠對地球生物提供保護作用。

不過，當時無法對磁場減弱與埃迪卡拉生物大爆發、氧氣值上升三者之間建立明確的關聯。因此紐約羅徹斯特大學地球科學家黃文濤及研究同僚，針對這一點深入探究，5月在《通訊地球與環境》（Communications Earth & Environment）期刊發表研究報告，指出5億多年前磁場異常正好促使「埃迪卡拉生物群」（Ediacara fauna）蓬勃發展。

研究團隊從南非取得古岩石樣本，以及之前在巴西鑽取的5億9100萬年前岩石樣本，分析這些樣本中的結晶。這些結晶所含的微小磁性礦物，是其形成時的地球磁場強度指標。

研究指出，20多億年前的「古元古代」（Paleoproterozoic）中期，地球磁場還很強，但是約15億年後、也就是距今5億多年前，強度降到有史以來最低點，比現在弱約30倍；與2019年那份研究綜合分析後，結論認為這種「超低磁場強度」持續了至少2600萬年，直到5億6500萬年前。這段期間恰好與大約5億7500萬年前到5億6500萬年前，地球大氣和海洋氧氣含量激增的時期重疊，也正值生物多樣性爆發的埃迪卡拉紀。

埃迪卡拉紀以看起來像原始的海綿、蛞蝓和海葵等黏滑、柔軟生物出名，最近的研究顯示，地球上第一個複雜的生態系統可能形成於這段時期。生命需要氧氣支持，發展出更大、更複雜的形式。研究團隊解釋，「長食物鏈和掠食者的複雜動物生態系統有賴於更多的氧氣，這一點從現代氧氣含量最低區並無這類複雜生態系統就可以看出」。

至於地球超低磁場強度為何造成氧氣增加，研究人員利用模擬太陽風演變，提出一個可能的解釋：磁場減弱讓更多氫離子能從大氣逃逸到太空中，可能導致海洋和大氣中的氧氣上升，從而支持埃迪卡拉生物的多樣化。

這項研究揭露地球磁場與生命演化之間的複雜關係，也提供了解地球初期生命發展樣貌的新視角。儘管許多埃迪卡拉紀的生物最終仍走向了演化的死巷，但是至少在時機來臨時，曾經掌握機會繁盛發展。



亞述帝國圖像符碼 謎題解開了

西元前14到7世紀期間版圖橫跨中東大部分地區的亞述帝國，有一套由動物、果樹構成的圖像符碼，困擾專家逾百年，現在這套古老的密碼或許首次被完整解讀，讓人們得以進一步了解這個曾經不可一世的古老帝國文化。

這些圖像出現在曾短暫為亞述帝國首都的杜爾—沙魯金（Dur-Sarrukin）多處神廟，與西元前721年至704年統治亞述帝國的薩爾貢二世（Sargon II）有關，簡短版由獅子、無花果樹和耕地工具犁組成，完整版包含5個連續圖案：獅子、鷹和牛、樹和犁。

學界一直對這些圖像的涵義看法不一，認為可能代表神祇、超自然力量、王權，或者模仿古埃及象形文字。愛爾蘭都柏林聖三一學院亞述學家沃辛頓（Martin Worthington）綜合各種線索，認為這些圖像若排序正確，其實是拼讀出薩爾貢的名字，而且5個圖像每一個也能被理解成星座，與眾神聯繫起來，以示尊崇。

獅子代表「獅子座」、也象徵王室形象，鷹為「天鷹座」；亞述語中「樹」的發音與「下顎」（Jaw）相似，Jaw是當時人們熟悉、但現已不存在的星座名稱。更重要的是，星座與古代神祇有關，沃辛頓說：「這5個圖像的作用是將薩爾貢的名字永恆地置於天上，讓國王之名不朽。」

這項研究發表在5月號《美國海外研究學會公報》（The Bulletin of ASOR）。亞述帝國版圖包括今日伊拉克和部分伊朗、土耳其及敘利亞，被稱為「文明搖籃」，沃辛頓認為，美索不達米亞文明在人類歷史中具有重要意義，研究其生活、思想，能更了解人類社會與文化成就的複雜和多元。



阿拉比卡咖啡樹 身世起源曝光

你今天早上喝的那杯咖啡，其實已有逾60萬年歷史。研究人員利用來自世界各地咖啡樹的基因，為全球最受歡迎的咖啡品種「阿拉比卡咖啡」（Coffea arabica）建立家譜，發現阿拉比卡是60多萬年前兩個樹種自然雜交下誕生的品種。

阿拉比卡咖啡樹原產於衣索比亞，據信15世紀時，其果實在葉門首次被烘焙、沖煮，17世紀印度僧侶巴巴．布丹（Baba Budan）將7顆生豆從葉門偷偷帶回家鄉，為此後阿拉比卡品種咖啡豆傳到全世界奠定基礎。

此品種咖啡在今日全球咖啡市占率達60%至70%，但是易受咖啡葉銹病等疾病侵害。水牛城紐約州立大學研究團隊分析樹種基因，希望改善對病蟲害抵抗力，卻意外找出阿拉比卡身世起源。

研究分析39種阿拉比卡樹種，發現此品種是61萬到100萬年前由「卡尼弗拉」（Coffea canephora）和「尤金尼」（Coffea eugenioides）兩種咖啡樹自然雜交產生。共同率領研究的生物學家亞伯特（Victor Albert）說，「換句話說，這是在沒有任何人類干預的情況下自然發生的」。「卡尼弗拉」即全球市占率第二的咖啡品種「羅布斯塔」（robusta）。

這份研究報告4月在《自然遺傳學》（Nature Genetics）期刊發表。報告指出，在開始人工種植之前，阿拉比卡樹種族群曾有數千年時間波動不定，在溫暖潮溼時期繁茂，在乾旱時期遭受重創，造成族群瓶頸，近親繁殖和族群規模小，使其基因多樣性低，因此容易遭病蟲害。這項研究有助改良樹種抗病、抗氣候能力，以及發展具有新風味的新品種。