一位地球生物學家在她的寵物岩石中發現了可能最古老的複雜化石
不幸的是,我們還不能確定這些微化石到底是什麼樣子,但從表面上看,它們讓我們對複雜生命起源的看法大錯特錯。
作為新南威爾斯大學的本科生,埃里卡·巴洛博士撿到了一塊岩石,這塊岩石將改變她的生活,也很可能改變我們看待地球生命歷史的方式。 然而,人們花了很長時間才弄清楚她所擁有的東西,即使在今天,也沒有人能確定這塊岩石中含有巴洛和其他人懷疑的東西。
巴洛是在西澳大利亞州學習,一些我們所知道的最古老的化石。 這次旅行需要在露營地和化石之間進行多次長途步行。 在一次返回的途中,巴洛注意到一塊閃亮的黑色岩石在該地區著名的紅色泥土的映襯下捕捉著落日的光芒。 她撿起它作為這次旅行的提醒。 「當我寫我的[榮譽]論文時,我把它放在我的桌子上作為一種寵物石頭,」巴洛在一篇文章中說道。陳述。
當巴洛的主管馬丁·範·克拉南東克 (Martin Van Kranendonk) 注意到這塊岩石並確定其為黑色燧石時,巴洛仍在研究疊層石。 克拉南東克告訴她,眾所周知,黑燧石中含有地球上生命發展早期的微化石(儘管)並建議她檢查一下。 巴洛埋頭於她的論文,需要一些鼓勵才能花時間準備和檢查樣本,但當她這樣做時,她感到驚訝。
巴洛發現的其中一個標本顯示出一些複雜性。
圖片來源:艾麗卡·巴洛
燧石中的化石看起來與巴洛以前從未見過的一樣。 而且,其他人也沒有見過類似的東西。 考慮到燧石的年齡,如果有的話它們的內部預計是單細胞生物。 巴洛發現的微化石看起來更像足球:幾乎是圓形的,但具有複雜的輪廓和內部蜂窩結構。
「沒有什麼比我在地質記錄中發現的微化石更好的了,」巴洛說。
巴洛發現的最接近的活生生類似物似乎是某些藻類,例如這個樣本藻類,顯示出被毛髮狀鞭毛包圍的中空結構,鞭毛都被一種稱為粘液的厚厚的樹膠狀物質包圍。
圖片來源:安東尼奧·吉蘭
在任何情況下,這都是一個很大的主張,但當燧石被認為可以追溯到很久以前時,這個主張就更大了。被認為已經出現。
巴洛一直在研究的疊層石涉及數千個細胞,這些細胞透過自身的身體和沙子共同形成層狀結構。 然而,它們並不是我們所認為的複雜生活。
據人們所知,第一個複雜的生命形式比這項發現年輕數億年。 巴洛的發現可能是真核生物的前身,真核生物是包括所有動物在內的生命之樹的分支,、真菌和藻類。 或者它可能是進化的死胡同,複雜性的早期開花結果被扼殺。 話又說回來,這可能只是一種幻覺,以某種我們無法解釋的方式模仿複雜性。
只有一件事就是讓岩石成為她的博士學位主題。
首先,巴洛需要知道燧石是否獨一無二。 返回收集地點後,幾乎立刻就得到了答案。 巴洛在附近斜坡 30 公尺(100 英尺)處發現了一面岩壁,上面散佈著數千個黑色燧石結核。 就像皮爾巴拉本身一樣,這堵牆從兩個方向都延伸到了視線之外。 巴洛告訴 IFLScience,她測量了這個長 12 公里(7 英里)的地層,裡面充滿了平均寬 20 公分(8 英寸)、高 7 公分(3 英寸)的燧石結核。
這是一條穿過廣闊的皮爾巴拉的細線,但含有燧石的地層卻延伸到了視野之外。
圖片來源:艾麗卡·巴洛
許多燧石樣品似乎不含根本不。 巴洛告訴 IFLScience,其他人持有的生物體看起來就像當時在世界範圍內發現的生物體——“要么是細長的絲狀,要么是單細胞——像氣泡一樣。” 收集了小樣本的科學家回家後很容易認為沒有異常。
然而,意識到她的發現的潛在意義以及複製它的必要性,巴洛收集了數百個樣本。 回到雪梨後,她發現了幾個與她原來的標本相似的標本,其中一些甚至在蜂巢形狀內有琥珀球體。 她現在已將樣本擴大到 19 個,其中包括來自同一塊岩石的六個樣本。 巴洛的數百個樣本中還包含一些原本看起來相似的樣本,但其退化程度太嚴重,她無法確定。 如果她拿起其中一件,她可能不會認識到它的價值。
該地層主要不是黑色燧石,但模組並不難找到。
圖片來源:艾麗卡·巴洛
這些燧石樣本顯然具有相同的年齡,獨立測試證實它們均形成於約 24 億年前。 至關重要的是,這與地質學家現在確定的日期相符——- 為了。 到了這個階段,大氣和海洋中的氧氣含量急劇增加,以至於可以呼吸,為複雜生命打開了大門。
此前,氧氣的出現與第一個真核生物化石之間存在著約 7.5 億年的無法解釋的差距,這表明有某種東西正在利用這一差距。
然而不幸的是,巴洛發現的標本都不能被證明是。
巴洛在聲明中說:“當你使用這個時期的材料時,真的很難證明或反駁這樣的事情,因為我們沒有保留足夠的資訊。”
遺傳學家使用“”,但巴洛告訴 IFLScience,這些對真核生物出現的時間產生了“巨大範圍的估計”。 其中一些與她的燧石年齡接近,但另一些則晚了數億年。 「一個問題是分子鐘是由化石記錄提供資訊的,當你回顧這麼遠的時候,化石記錄是如此的不完整,這使得它有點灰色,」她說。
地球上的幾個地點代表了 600 至 7 億年。
艾麗卡·巴洛博士
從理論上講,化學分析可能提供有價值的證據。 「如果我們能夠識別碳的類型,它可能會告訴我們生物體吃什麼,」她說,這有可能證明其複雜性。 然而,這幾乎是不可能的,因為樣本很容易被現代世界的碳污染。
巴洛告訴 IFLScience:“研究如此微小的化石,碳含量如此之低,即使我們得到積極的結果,[科學]界也不會相信,因為可能存在污染。”
未來的一些技術可能會改進這個過程,但同時,巴洛的工作一直難以獲得認可。 位置偏遠可能是問題的一部分。 當最古老的動物被發現時在南澳大利亞,許多古生物學家拒絕相信它們是真實的,直到親眼看到它們。 該位置使這一過程變得緩慢。
如果在世界其他地方發現類似的化石,這可能會對巴洛的案件有所幫助,特別是如果某些東西後來顯示出進一步發展的跡象。 到目前為止,還沒有任何結果。 巴洛向 IFLScience 承認,這可能是唯一的證據複雜性被消滅了,而且很長一段時間都沒有再次出現。
另一方面,考慮到保存超過 16 億年歷史的化石的地點很少,缺乏其他地點並不完全令人驚訝。 「地球上的幾個地點代表了 600 到 7 億年的時間,」巴洛告訴 IFLScience。 要保護化石遺址並不容易,但巴洛認為這種極度短缺可能是當時板塊構造狀態的結果。
如果這些標本是祖先真核生物,那麼按照現代標準來看,它們看起來不會很令人興奮。 巴洛在聲明中說:“據我們所知,生命體是柔軟、粘糊糊的——有點像你在池塘邊看到的粘液。” 儘管如此,Van Kranendonk 指出了與現代真核藻類的相似之處,
當巴洛等待一些可以幫助我們更多地了解她的發現的突破時,她已經在美國宇航局完成了博士後的工作,這個項目的名字非常奇妙。不可知生物特徵實驗室。 在那裡,她嘗試設計方法來識別如果它看起來不像地球生命; 她可能接受過執行此類任務的最佳訓練。
巴洛關於這項發現的最新研究發表在地球生物學。