在寻找地球上最早的生命的过程中,很难判断你看到的是真正的化石,还是岩石本身的皱纹。 这种疑虑长期以来一直笼罩着 20 世纪 80 年代在澳大利亚沙漠中发现 35 亿年前化石的阴影。 现在,科学家们认为他们终于解决了这个问题。
在古代微生物化石中,称为叠层石,发现于德莱塞编队在皮尔巴拉地区的化石遗址,研究人员终于发现了有机物的痕迹。
“这是一个令人兴奋的发现——我们第一次能够向世界展示这些叠层石是地球上最早生命的明确证据,”地质学家拉斐尔·鲍姆加特纳说澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的教授。
您可能还记得有一次科学家声称在格陵兰岛发现了 37 亿年前的化石。 后来的研究确定这些化石只是普通的古老岩石,而王冠又回到了皮尔巴拉化石。
但是,尽管每个人都非常确定皮尔巴拉化石是真实存在的,但实际上还没有得到最终证明。 它们具有微生物叠层石的形状和结构,但没有有机物的证据支持它。
骑在上面的不仅仅是头饰和写着“最古老的化石”的腰带。 它与我们存在的基本问题之一密切相关:生命何时以及如何在这片光滑的蓝色大理石上发展起来?
因此,鲍姆加特纳和他的团队开始挖掘。 但不是字面上的意思; 他们分析了之前钻探的核心样本来自地下深处,岩石可能受到天气影响的地方。
这意味着这些样本比来自地表的样本保存得更好;在他们的论文中,该团队表示保存情况“非常出色”。
(鲍姆加特纳等人,地质学,2019)
研究人员使用多种技术分析了薄片样品,包括扫描电子显微镜和扫描透射电子显微镜; 能量色散X射线光谱和拉曼光谱; 纳米级二次离子质谱分析; 和稳定碳同位素分析。
如果这看起来有点矫枉过正,那么,事实并非如此。 如果其中一项调查显示出积极的结果,而其余的则没有,那么得出结论的基础就会更加不稳定。 但总体而言,情况看起来不错。
研究小组的分析表明,叠层石主要由一种叫做黄铁矿的矿物组成,充满了纳米级的孔隙。 黄铁矿中含有含氮有机物质的包裹体,以及有机物质的线和丝,它们与黄铁矿的残余物非常相似。生物膜由微生物菌落形成。
“我们在叠层石的黄铁矿中发现的有机物令人兴奋——我们正在寻找保存完好的连贯丝和线,它们通常是微生物生物膜的残留物,”鲍姆加特纳说。
“我非常惊讶 - 在我开始这个项目之前,我们从未想到会找到这种级别的证据。”
此前,新南威尔士大学的另一个研究小组发现了证据34.8亿年前的微生物位于皮尔巴拉的温泉沉积物中。 因为这些沉积物的年龄与地壳的年龄大致相同,人们认为他们可以告诉我们如何在火星上找到潜在的化石 - 特别是因为有有证据表明这颗红色星球也曾经有温泉。
的确,NASA 一直在调查皮尔巴拉尝试了解可能表明叠层石存在的地质特征。
“为了了解我们的祖先,了解生命可能出现的地方非常重要,”鲍姆加特纳说。 “从那里,它可以帮助我们了解生命可能在其他地方发生?例如,生命在其他行星上开始的地方。”
该研究发表于地质学。