科學(xué)家或已發(fā)現(xiàn)地球最古老細(xì)菌化石

張芝慧 邵 韻/編譯

科學(xué)家或已發(fā)現(xiàn)地球最古老細(xì)菌化石

張芝慧 邵 韻/編譯

研究者認(rèn)為赤鐵礦管是最古老的微型化石，同時也是地球生命的最早證據(jù)

它們是微型的杰作：微小的管、長長的細(xì)絲及奇特的波形曲線蝕刻入一些人類已知最古老的巖石里。

科研人員最近發(fā)表的一項(xiàng)研究成果表明：它們可能是迄今為止我們發(fā)現(xiàn)的最古老的化石并且可能是細(xì)菌的遺骸。從地質(zhì)學(xué)角度講，這些細(xì)菌繁榮于地球誕生后不久。若果真如此，這些化石將證明地球生命的起源比我們認(rèn)為的要早。

然而，許多業(yè)內(nèi)專家卻對這項(xiàng)新研究表示懷疑或完全不相信。新南威爾士大學(xué)地質(zhì)學(xué)家馬丁·范科拉寧東科博士（Martin J.Van Kranendonk）稱這些“可疑化石”上的圖案花樣也許是和化石一樣的結(jié)構(gòu)，但并沒有確鑿證據(jù)證明它們來源于生命體。

在對地球上最早生命的探索中，激烈的爭論屢見不鮮。1993年，加州大學(xué)洛杉磯分校的一位古生物學(xué)家J·蕭普夫（J.William Schopf）和他的同事也聲稱找到了地球上最古老的化石：由細(xì)菌形成的34.6億年前的巖石上的鏈球狀斑點(diǎn)。其他研究者隨后反駁說，此結(jié)構(gòu)只是形狀奇特的礦物質(zhì)。

但在過去的20年間，來自其他地區(qū)的巖石標(biāo)本不斷被曝光，其中許多都經(jīng)得起推敲。如今，已經(jīng)有可靠證據(jù)將生命追溯到約35億年前。當(dāng)時地球已經(jīng)存在了10億年，所以科學(xué)家們?nèi)匀粚κ欠衲苷业礁爬系幕S躍欲試。2016年8月，范科拉寧東科博士和他的同事稱他們在格陵蘭找到了距今37億年歷史的化石，他們認(rèn)為這些有機(jī)體是曾生長在沿海淺水區(qū)域的細(xì)菌墊。

在《自然》雜志上，馬修·多德（Mattew S.Dodd），多米尼克·帕皮諾（Dominic Papineau）以及他們在倫敦大學(xué)學(xué)院的同事們也發(fā)表了新研究。相比于那些含有格陵蘭化石的巖石，他們研究的巖石的年代要么早一點(diǎn)兒，要么早很多。這些巖石來自在加拿大哈德森海灣的海岸線上綿延4平方英里的偏遠(yuǎn)地質(zhì)構(gòu)成區(qū)，名叫納夫爾吉圖克。地質(zhì)學(xué)家在20世紀(jì)90年代初次考察了那里。研究者估計(jì)這片區(qū)域的年齡為37.7億年或42.2億年，42.2億年的年齡只比地球形成晚3.4億年。

2008年，帕皮諾博士從這片區(qū)域采集巖石并發(fā)現(xiàn)大量線索，線索表明這些巖石標(biāo)本是在一些噴射鐵及其他礦物質(zhì)的遠(yuǎn)古海底熱液噴口周邊形成的。他同時也找到暗示那里可能有過生命的線索，例如巖石的微小氣泡中包含了名為磷灰石的化合物，這種化合物可以通過死亡的有機(jī)體所釋放的磷形成。

多德先生在巖石中發(fā)現(xiàn)的管狀和其他結(jié)構(gòu)同時也讓人聯(lián)想到現(xiàn)今存活在熱液噴口周邊的細(xì)菌。它們成長為細(xì)絲狀，以鐵化合物為食，并在沉淀物中產(chǎn)生管狀腔。多德先生和他的同事在納夫爾吉圖克地區(qū)采集的巖石中有著同樣包含鐵化合物的細(xì)絲。這些細(xì)絲附著在圓形團(tuán)塊上，這些團(tuán)塊與細(xì)菌用來附著于巖石表面的微錨栓很相似。巖石中同時蘊(yùn)含了可能由細(xì)菌產(chǎn)生的多種形態(tài)的有機(jī)碳。研究者認(rèn)為，在缺少生命的情況下基本不可能形成所有這些特征?！耙虼酥挥幸环N情況：生物的起源?！倍嗟孪壬f。

這一發(fā)現(xiàn)對于理解生命的早期進(jìn)化具有重大意義。若這些巖石真的來自37.7億年前，那么他們表明生命在當(dāng)時已經(jīng)多元化，在現(xiàn)今格陵蘭地區(qū)的淺海域及加拿大地區(qū)的深海域同時興旺繁榮。若這些巖石來自42億年前，那么科學(xué)家將能夠證實(shí)，生命出現(xiàn)得很快，就在海洋形成后不久。

但是，法國奧爾良生物物理分子研究中心主管弗朗西斯·維斯托爾（Frances Westall）并不相信它們是化石。她說：“坦白說，我很懷疑。”她認(rèn)為納夫爾吉圖克地區(qū)采集的巖石上的細(xì)絲太大了。她和她的同事為此將之與33億年前的巖石上的細(xì)絲做了對比，后者的細(xì)絲明顯小很多。維斯托爾博士說，在地球早期，細(xì)菌被迫保持極小體型，因?yàn)榇髿鈱由袩o足夠的氧氣來支持它們的成長。

納夫爾吉圖克地區(qū)的巖石在海底成形很長一段時間后，它們被加熱到極高的溫度。一些專家對微型化石是否能在如此高溫中幸存持懷疑態(tài)度。加拿大地質(zhì)調(diào)查局的沃特爾·布里克爾（Wouter Bleeker）認(rèn)為這些作者將他們的研究建立在推測性的觀點(diǎn)上，他們似乎完全忽略了大量與他們的解釋相悖的證據(jù)。作為回應(yīng)，帕皮諾博士指出他們所研究的巖石（燧石）非常堅(jiān)硬，也許能夠在高溫下保護(hù)化石。

西澳大學(xué)生命起源及進(jìn)化研究學(xué)者大衛(wèi)·維希（David Wacey）認(rèn)為這些作者干了件好事，有了這些新證據(jù)，研究者就能夠?yàn)檫@些神秘的巖石特征起源提出一個令人信服的生物學(xué)方案了。維希博士對這項(xiàng)新研究招來的批評并不感到奇怪。他說：“也許還要用很多年才能夠達(dá)成一致的想法，但是科學(xué)正是這樣進(jìn)步的?！?/p>

富含鐵元素的燧石。據(jù)一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，它形成于古代海底熱液噴口周邊，其中包含著遠(yuǎn)古化石

[資料來源：The New York Times][責(zé)任編輯：朝 云]

本文作者卡爾·齊默（Carl Zimmer），美國著名科普作家，在《紐約時報(bào)》開設(shè)科學(xué)專欄。