科學家們說,在地球形成後僅十億年,微生物生命就已經蓬勃發展。
研究人員在一份聲明中說,對保存在澳大利亞最古老的巖石中的有機物痕跡進行分析後發現,這是35億年前微生物生命的「完美快照」 。
儘管單個微生物的體積太小,無法用肉眼看到,但數百萬種微生物可以化石在一起,形成嵌在巖石中的較大特徵,即疊層石。其中許多結構都保存在西澳大利亞州的梳妝檯組中。研究人員最近報導,儘管一些地質學家不相信疊層石代表古老的生活,但一項新研究提出了疊層石有機起源的「例外證據」。
自從1980年代被發現以來,德萊賽地層疊層石就構成了一個令人費解的難題,科學家們力圖解決這一難題:活的生物是否創造了結構?還是有人在工作?
主要研究作者拉斐爾·鮑姆加特納(Raphael Baumgartner)說,由於疊層石已經暴露了數十億年,風化造成了沉重的代價,擦除了可能將疊層石與曾經生活的生物聯繫起來的化學信息。澳大利亞新南威爾斯大學(UNSW)的科學專業。
更重要的是,鮑姆加特納在一封電子郵件中告訴《生命科學》,某些地質過程可以塑造出與古代生物遺留下來的礦物結構極為相似的礦物結構,甚至專家們也可能難以區分它們。
因此,科學家們進行了深入研究。這項研究表明,他們在巖石表面下鑽了幾十米,以提取不受風化影響的疊層石樣品。在這些樣品中,他們發現了與微生物墊相關的有機材料細絲。研究人員還發現了黃鐵礦的脈線(一種也稱為傻瓜的黃金礦物質),其中蘊藏著微小的有機物顆粒。鮑姆加特納說,這通常僅在有機物分解並且有機物被黃鐵礦替代時發生。
他說:「所有這些都得到了化學分析的支持,包括有機碳同位素分析,這些分析清楚地表明了生物質。」
「高質量的吸菸槍證據」
地球上的原始湯中有什麼結合起來可以改善早期的微生物生活?鋯石中的石墨痕跡可以追溯到41億年前,這暗示著生命的至少一個重要組成部分- 碳 -在地球形成後僅幾百萬年內就已經存在。據《生命科學》先前報導,氰化物的另一種成分可能是氰化物,它可能通過原始隕石進入了年輕的地球,引發了化學反應,最終產生了活細胞。
儘管微生物可能已經在數十億年前開始出現,但動物需要更長的時間才能進化。動物生命最古老的證據 -來自消失了很久的軟體中的化學物質-可以追溯到6.35億至6.8億年前,被認為是現代海綿的古老親屬。
鮑姆加特納說,與澳大利亞的疊層石一樣古老,其他保存下來的證據也可能代表著更古老的生命。2017年,另一個研究團隊確定了加拿大的化石微生物證據可能存在37.7億至42.9億年。該研究的合著者和新南威爾斯大學教授馬丁·范·克蘭嫩東克(Martin Van Kranendonk)也正在研究格陵蘭的層積巖,這些層積巖可能存在37億年之久,但鮑姆加特納認為,它們是否由活生物體生產存在很大爭議。
他說,數十億年以來,任何類似於澳大利亞疊層石中發現的有機物質的痕跡都可能被完全破壞,從而難以證明格陵蘭島的結構是由微生物形成的。
鮑姆加特納說:「對於我們的德萊賽地層疊層石發現而言,最重要的是,我們已經建立了高質量煙槍證據的基準,這些樣本自形成以來幾乎沒有遭受任何特殊破壞。」