會(huì)“呼吸”的石頭——疊層石

在廣袤的大地上，相比于花草樹木的生機(jī)勃勃，石頭總給人一種死氣沉沉的感覺。然而，有一種名為疊層石的特殊石頭仿佛擁有生命，甚至還會(huì)“呼吸”。它們不僅記錄了地球的歷史，還為我們提供了生命起源和演化的重要線索。接下來(lái)，讓我們一起走進(jìn)疊層石的世界。

鯊魚灣的怪石

1956年，一家石油勘探公司的地質(zhì)勘探隊(duì)員發(fā)現(xiàn)，在澳大利亞西部加斯科因地區(qū)的鯊魚灣，隱藏著一個(gè)名叫哈梅林池的海洋自然保護(hù)區(qū)。哈梅林池淺水區(qū)有許多密密麻麻的圓柱，它們形態(tài)各異，高矮不一，有的高達(dá)1米，有的只有幾十厘米，在碧波蕩漾的海水中若隱若現(xiàn)。

在強(qiáng)烈好奇心的驅(qū)使下，地質(zhì)勘探隊(duì)員采集了一些樣品帶回實(shí)驗(yàn)室分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些怪石是疊層石，由極其細(xì)小的沉積物組成，具有清晰的層狀結(jié)構(gòu)。令人驚奇的是，它們的表面覆蓋著一層黏黏的藍(lán)細(xì)菌，數(shù)量多達(dá)每平方米30億個(gè)。哈梅林池的海水鹽度很高，約為70‰（大約是正常海水的兩倍），許多海洋生物都無(wú)法忍受如此咸的海水，可偏偏有大量的藍(lán)細(xì)菌聚集在這里。它們與疊層石之間究竟有什么特殊關(guān)系呢？

疊層石“呼吸”之謎

藍(lán)細(xì)菌是一種最簡(jiǎn)單的原始微生物，它們的細(xì)胞中沒有細(xì)胞核，能夠像其他細(xì)菌一樣分裂繁殖。疊層石的形成，正是得益于藍(lán)細(xì)菌這些“小小建筑師”。由于藍(lán)細(xì)菌的個(gè)體非常小，單靠自己難以在海洋中生存，于是大家就“手拉手”聚集在一起，黏附在海底的巖石上。當(dāng)海水中的鈣、鎂碳酸鹽等無(wú)機(jī)物質(zhì)被藍(lán)細(xì)菌捕獲，就會(huì)一層一層地堆疊起來(lái)，最終形成疊層石。哈梅林池淺水區(qū)那些鱗次櫛比的石柱，正是藍(lán)細(xì)菌數(shù)千年辛勤勞動(dòng)的成果。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，藍(lán)細(xì)菌能夠利用陽(yáng)光的能量，將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，并釋放氧氣。這一過(guò)程，就是我們熟知的光合作用。

因此，當(dāng)我們說(shuō)疊層石會(huì)“呼吸”時(shí)，并不是說(shuō)石頭自身有什么高超本領(lǐng)，而是在贊美那些石頭上的藍(lán)細(xì)菌，為地球默默提供寶貴的氧氣。

最古老的生命記錄

在距今大約35億年前，藍(lán)細(xì)菌剛剛出現(xiàn)于原始海洋中時(shí)，它們是地球上唯一的生命形式。在植物尚未出現(xiàn)之前，藍(lán)細(xì)菌通過(guò)光合作用為早期地球大氣貢獻(xiàn)了豐富的氧氣。直到寒武紀(jì)生命大爆發(fā)，各種生物才開始登臺(tái)亮相。藍(lán)細(xì)菌的這一偉大貢獻(xiàn)，使得疊層石成了前寒武紀(jì)巖石中最為常見的化石記錄。

如今，在我國(guó)的太行山、燕山、陰山、秦嶺等地的古老地層中都發(fā)現(xiàn)了疊層石化石，其中天津薊州區(qū)和北京西山地區(qū)較為典型。這些疊層石的形狀多種多樣，有的呈柱狀，有的呈錐狀，還有的呈球狀、樹枝狀等。

疊層石作為一種獨(dú)特的化石類型，為我們了解地球歷史和生命演化提供了重要線索和證據(jù)，具有極高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。地質(zhì)學(xué)家通過(guò)對(duì)疊層石的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、成分和分布等進(jìn)行研究，可以了解古代海洋的沉積環(huán)境、水流動(dòng)態(tài)、氣候變化等信息，進(jìn)而揭示地球歷史發(fā)展軌跡和規(guī)律。