当大多数人想到寻找化石时,他们可能会想到在岩石层中发现的恐龙骨骼。但纵观地球历史,绝大多数生命——因此也包括化石——都是微生物。这些微小的生命形式,无论是植物、动物还是真菌,其大小可能比人类头发的宽度还要小。但有了合适的工具,这些微小生物的化石记录就能揭示一个星球的历史。甚至是非地球星球的历史。
以Magnus Ivarsson为首的一组瑞典科学家在5月1日发表于《Frontiers in Earth Science》的研究中指出,像“火星2020”探测器这样的未来太空任务所计划的仪器,如果火星上存在化石,就能探测到微小的化石。但“火星2020”无法详细分析它遇到的每一块岩石,因此研究人员提出了一些确定在红色星球上最佳寻找地点的方法。
地球上的起源
研究人员指出,在地球上研究的大多数化石都发现于沉积岩中,沉积岩是以层状堆积并逐渐硬化成真正的岩石。但火星大部分是由火山岩组成的,更像是构成地球海底的物质。这种岩石在地球上确实含有化石,尽管更难找到。
火山岩有很多裂缝和缝隙,微生物善于钻入这些裂缝,或者自己开辟新的通道。当它们死亡时,它们会留在岩石内部,在那里可以保存数百万年。
研究人员指出,可以推测,考虑到火星上火山岩占主导地位,这些是我们应该期望在火星上找到的化石类型。
当然,目前还没有证据表明火星上曾经有过生命。但几十亿年前,这颗行星可能是一个更加湿润、更宜居的环境。甚至有证据表明,就在十亿年前,火星可能经历过严重的洪水。而且,构成我们所知的生命运行所需的有机物质(分子)也在红色星球上被发现了。所以,火星过去可能拥有一个对生命友好的环境。但即使在地球上,多细胞生命形式也只在大约过去五十亿年左右才发展起来——如果火星上曾经存在生命,它可能极其微小,并且埋藏在岩石的缝隙中。
然而,即使在地球上,研究也没有集中在这些化石上。部分原因是恐龙在博物馆展品和研究课题方面更具吸引力。但这也是因为在地球上,这些火山化石更难找到,深埋在海底之下。随着深海钻探开始揭示这个隐藏的世界,Ivarsson和他的同事们希望开发一个“微体化石地图集”。这样的数据库将利用地球上的化石来确定微生物的化学特征,并将真正的化石与无机物区分开来。
寻找火星化石
由于缺乏地球上最先进的实验室,研究人员需要知道未来的火星探测器是否能够胜任化石搜寻任务。Ivarsson的团队确定,“火星2020”将有能力解析更大的微体化石信号,并且含有化石的岩石可能足够接近,可以供探测器进行调查。这意味着,只需近距离拍摄岩石的照片,供地球上的人类研究人员进行研究。
或者,探测器可以扫描岩石,寻找特定的同位素——它是像氧和碳这样的普通物质的版本,在生物体中比在无菌岩石中更常见。或者,它可以寻找已灭绝微生物留下的化学信号——许多微生物会改变它们栖息的岩石的化学性质,这些变化可能在微生物本身消失很久后仍然存在。
从长远来看,来自各个领域的火星研究人员都渴望进行样本返回任务。探测器可以收集可能的岩石,并将它们带回地球进行更详细的研究。
但第一步是更好地了解地球上可能模仿科学家在火星上预期的化石。如果人类想寻找火星上过去或现在的生命,那么了解更多关于地球自身过去的居民——即使是最微小的居民——似乎是个好主意。














