地球生命記錄再度刷新!
地球生命記錄再度刷新!
地球生命記錄再度刷新!科學(xué)家發(fā)現(xiàn)37.7億年前微生物化石,下面小編整理的相關(guān)內(nèi)容,歡迎閱讀了解。
地球生命記錄再度刷新!科學(xué)家發(fā)現(xiàn)37.7億年前微生物化石
最日,來自倫敦大學(xué)地球科學(xué)系的研究人員宣稱,他們在加拿大發(fā)現(xiàn)距今至少已有37.7億年的微生物化石,這或許是地球上已知最古老的生命體。去年8月,《自然》曾刊登科學(xué)家在格林蘭島的巖石中,發(fā)現(xiàn)了37億年前形成的微生物菌席化石,當時被認為是地球上出現(xiàn)生命跡象的最早紀錄。
最古老微生物菌席化石被發(fā)現(xiàn)
研究人員在勘察位于加拿大東北部海底,古老的熱泉噴口沉積物時發(fā)現(xiàn)了這批生命痕跡。一直以來,海底熱泉噴口被人們視為是生命的起源地。這次發(fā)現(xiàn)的化石可能來自一種鐵代謝菌,據(jù)推斷,它們留下來的遺跡已有37.7億至42.8億年之久。
37億年前的地球
早期的地球與我們現(xiàn)在看到的生機勃勃的景象完全不同,大地全是貧瘠的巖石表面,而且布滿隕石撞擊坑,毫無綠色可言。那時的大氣氧含量極低,也沒有形成臭氧層,由于遍布而又頻繁的火山活動,天空也不是美麗的藍色。若這樣的環(huán)境還能產(chǎn)生生命,意義非同小可。
該團隊選擇加拿大魁北克的Nuvvuagittuq地殼帶作為研究地點,是因為這里的巖層屬于枕狀玄武巖,與中央海嶺玄武巖同為含鐵構(gòu)造,化學(xué)組成相似,而且年齡已有37.7億至42.8億年,是地球上已知的最古老的的沉積巖。這種巖石長期被認為是海底熱泉噴發(fā)和沉積的產(chǎn)物,所以是探索地球最早生命形態(tài)的最佳選擇。
本次考察的最顯著成果,是在巖石中發(fā)現(xiàn)了管狀和連接到結(jié)節(jié)的絲狀赤鐵礦結(jié)構(gòu),由數(shù)百萬納米級的鐵礦顆粒組成,形成扭曲的桿狀或管狀結(jié)構(gòu)。這種復(fù)雜的形態(tài),是證明生命存在的第一手資料,也是最令人信服的微生物化石的證據(jù)。
熱泉噴口沉積物中發(fā)現(xiàn)的管狀赤鐵礦是古老微生物化石的代表,也是早期地球生命存在的證據(jù)。
然而,圍繞早期生命的研究還存有許多爭議,因此,該團隊還提供了其他證據(jù):化石中和周圍的碳酸鹽和磷灰石以石墨的同位素輕碳形式存在,這種元素是有機體在碳代謝過程中優(yōu)先選擇的的結(jié)果,也表明了這些痕跡來自于生命體。磷灰石,碳酸鹽和石墨碳應(yīng)當是從變質(zhì)和氧化的生物質(zhì)礦物中產(chǎn)生的,類似于由這些相同礦物構(gòu)成的化石動物(例如,動物的牙齒和骨骼的礦化碳酸鹽——磷灰石)。
熱泉噴口沉積物中發(fā)現(xiàn)的連接到鐵結(jié)節(jié)上的絲狀赤鐵礦,這些結(jié)節(jié)跟細絲是微生物細胞,與熱泉噴口發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代微生物非常相似。
此外,包裹微生物化石的巖石中也發(fā)現(xiàn)了同樣的礦物顆粒,顆粒源于有機物質(zhì)的腐敗,而類似的年輕巖石中曾發(fā)現(xiàn)了三葉蟲化石。所有這些多重而又獨立的觀察結(jié)果,是這些管和細絲結(jié)構(gòu)來源于生物的確鑿證據(jù),因為在迄今為止的科學(xué)發(fā)現(xiàn)中,只有生物結(jié)構(gòu)才能解釋他們觀察到的組合物。
顯微鏡下的碳酸鐵鹽(白色)和石英(灰色),與微小的紅色赤鐵礦內(nèi)含物簇擁成玫瑰花結(jié)。這可能是生活在熱泉噴口周圍的微生物產(chǎn)生的有機物氧化產(chǎn)物。
發(fā)現(xiàn)的化石屬于何種微生物
基于對相似微生物化石和今天生活在熱泉噴口附近微生物的形態(tài)學(xué)研究,化石中的生物可能是鐵代謝細菌,從熱泉噴口出來的鐵氧化物為這種細菌的生長和固碳提供能量。
這一發(fā)現(xiàn)表明,42.8到37.7億年前的生命在形態(tài)上已變得相當復(fù)雜,同時也把生命起始的時間推近到地球形成之初。結(jié)合去年關(guān)于37億年前的疊層石的報告,表明當時地球上的生物已經(jīng)演變?yōu)榧瓤梢栽跍\海環(huán)境利用陽光生長,又可在海底熱泉噴口利用鐵礦質(zhì)生長。前者的遺骸最后形成疊層石,后者則形成了本次勘察發(fā)現(xiàn)的形態(tài)。本次發(fā)現(xiàn)也與追溯生命進化樹的研究理論相符,即生命起源于40億年前富含鐵的海底熱液系統(tǒng)。
搜尋外星生物
根據(jù)倫敦大學(xué)科研人員的這一發(fā)現(xiàn),我們也有理由期望在類似火星的星球上找到生命的痕跡,因為除了地球,37.7億到42.8億年前的火星表面也存在海洋。如若不是,那么地球必是一個美麗的例外。研究也表明,海底熱泉噴口即使不是第一個被生命占據(jù)的地方,也是地球上最先出現(xiàn)生命的環(huán)境之一。因此,尋找類似環(huán)境應(yīng)成為在宇宙中其他地方發(fā)現(xiàn)生命的優(yōu)先目標。
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