Photomicrograph of stromatolites (golden streaks in the image) from Australia's 3.5-billion-year-old Dresser Formation.

来自澳大利亚 35 亿年前德莱赛地层的叠层石(图像中的金色条纹)的显微照片。

(图片:©新南威尔士大学悉尼分校)

科学家称,地球形成仅十亿年后,微生物生命就已经蓬勃发展。

研究人员对古代澳大利亚岩石(地球上最古老的岩石之一)中保存的有机痕迹进行分析,揭示了 35 亿年前微生物生命的“完美快照”在一份声明中说。一个 

尽管单个微生物太小而无法用肉眼看到,但数以百万计的微生物可以一起化石化,形成嵌入岩石中的更大特征,称为叠层石。其中许多结构都保存在澳大利亚西部的德莱赛地层中。尽管一些地质学家不相信叠层石代表了古代生命,但研究人员最近报告说,一项新的研究提供了叠层石有机起源的“特殊证据”。

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自 20 世纪 80 年代发现以来,德莱赛组叠层石提出了一个令人抓狂的难题,科学家们一直在寻求解决这个难题:这些结构是否是生物体创造的?或者是某种非生物之手在起作用? 

该研究的主要作者、生物、地球与环境学院的助理研究员拉斐尔·鲍姆加特纳 (Raphael Baumgartner) 表示,由于叠层石已暴露数十亿年,风化造成了严重损失,抹去了可能将叠层石与曾经存在的生物体联系起来的化学信息。澳大利亚新南威尔士大学 (UNSW) 的科学专业。 

鲍姆加特纳在一封电子邮件中告诉《生活科学》,更重要的是,某些地质过程可以形成与古代生物留下的矿物结构非常相似的矿物结构,甚至专家也可能很难区分它们。

因此,科学家们进行了深入挖掘。研究称,他们在岩石表面以下数十米处钻探,提取未受风化影响的叠层石样本。在这些样本中,他们发现了与微生物垫相关的有机材料丝。研究人员还发现了黄铁矿脉——一种也被称为“黄铁矿”的矿物。愚人金– 含有有机物的微小颗粒。鲍姆加特纳说,这种情况通常只有在生物体分解并且有机物被黄铁矿取代时才会发生。

“这一切都得到了化学分析的支持,包括有机碳同位素分析,清楚地指向生物质,”他说。

“高质量、确凿的证据”

地球的原始汤中是用什么来烹煮早期微生物生命的?石墨痕迹41 亿年前的锆石暗示生命至少有一个重要组成部分 –— 在地球形成后的短短几百万年内就已经存在了。另一种成分可能是氰化物,它可能通过原始陨石到达年轻的地球,引发化学反应,最终产生活细胞,《生活科学》此前曾报道过

虽然微生物可能在数十亿年前就开始出现,但动物的进化时间却要长一些。动物生命最古老的证据– 从早已消失的软体中保存下来的化学物质 – 可以追溯到 6.35 亿至 6.8 亿年前,被认为属于现代海绵的远亲。

鲍姆加特纳说,尽管澳大利亚叠层石的历史可能很悠久,但其他保存下来的证据可能代表着更古老的生命。2017年,另一组研究人员发现化石微生物证据在加拿大,它的年龄可能在 37.7 亿年到 42.9 亿年之间。研究合著者、新南威尔士大学教授 Martin Van Kranendonk 也在调查格陵兰岛的叠层石鲍姆加特纳表示,这可能有 37 亿年的历史,但它们是否是由生物体产生的“在文献中存在很大争议”。

“问题在于格陵兰岛的这些岩石在高温下经历了很多转变和变形,”他解释道。他解释说,数十亿年来,任何类似于澳大利亚叠层石中发现的有机物质的痕迹都可能被完全破坏,这使得很难证明格陵兰岛的结构是由微生物塑造的。

鲍姆加特纳说:“我们在德莱赛地层叠层石的发现中最重要的是,我们在保存完好的样本中树立了高质量确凿证据的基准,这些样本自形成以来几乎没有受到任何影响。” 

研究结果于 9 月 25 日发表在期刊上地质学

最初发表于生活科学

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(图片来源:Future plc)