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起初是钻孔

探索地球上最古老的生命证据,了解 35 亿年前的岩石和突破性的同位素发现。

作者:Carl Zimmer
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地球表面只有少数几个地方可以找到非常古老的岩石——我说的是 35 亿年或更古老的岩石。其他的岩石都被吸入了地球内部,经过烘烤,与其他岩石混合,然后被推回到大陆板块不断增长的边缘。少数幸存的地质构造只是碎片,有些像足球场那么大,有些像房子那么大。而且它们通常都很混乱,充满了近期火山喷发造成的熔岩侵入等令人困惑的痕迹。古生物学家被这些岩石吸引又排斥,因为它们可能隐藏着地球上生命的最古老线索,也可能是看似线索的无生命的海市蜃楼。在过去几年里,科学家们一直在严格审查地球上最古老的生命证据。来自澳大利亚西部、已有 34.5 亿年历史的最古老化石细菌,被斥为仅仅是污垢。生命不仅留下化石,还能在岩石中产生奇特的同位素比例。最古老的生命同位素证据来自格陵兰岛 38 亿年前的岩石。但这也受到了批评者的攻击,他们质疑这些岩石究竟是沉积岩(因此可能含有生物物质)还是从一个非常非生物的火山喷发出来的。这并不意味着化石记录已经塌缩到昨天路边的杂草。在格陵兰岛的其他地方,科学家们发现了稍年轻的岩石(如果你能称 37 亿年前的岩石为年轻的话),这些岩石几乎肯定是沉积岩。并且它们包含着清晰的生命同位素特征。研究这些岩石的丹麦地质学家 Minik Rosing 认为,这种特定的指纹非常详细,以至于他可以分辨出产生它的生命类型:光合作用生物。这有很多令人着迷的原因。一个原因是光合作用生物会释放氧气,然而在 Rosing 的岩石形成后很长一段时间内,大气中并没有显著的氧气记录。另一个原因是早期地球可能不是光合作用生物的友好之地——海洋又热,而且富含恶劣的金属。关于古代化石的争议迫使一些古生物学家寻找新的生命证据。例如,一些细菌可以穿透玻璃,留下微小的凹坑。火山会形成像黑曜石这样的玻璃状岩石,而在最近形成的火山岩中,科学家们发现了似乎是由饥饿的微生物造成的隧道。(它们甚至还附着着 DNA 和其他生物物质。)今天在《科学》杂志上,研究人员报道说,来自津巴布韦的 35 亿年前的岩石也带有同样的隧道。它们还附着着有机碳,其同位素指纹看起来像是生命。证据给一些研究人员留下了深刻印象,但其他人仍然持怀疑态度。这些地质构造并非没有微生物帮助形成的这种可能性尚未被排除。我认为所有这些工作都令人着迷,但从根本上说,它有点平淡无奇。这些科学家正在寻找与今天存在的生物相似的生物的早期迹象,寻找两者共有的特征。但光合作用细菌或吃玻璃的细菌已经进化得很好了。总有一天,一位聪明的古生物学家将能够识别出地球上已不再存在的某种东西,例如基于 RNA 的生物。这一发现将把化石记录推向生命之书的另一个完全不同的篇章。

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