科學家或已發現地球最古老細菌化石

張芝慧 邵 韻/編譯

科學家或已發現地球最古老細菌化石

張芝慧 邵 韻/編譯

研究者認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

它們是微型的杰作：微小的管、長長的細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。

科研人員最近發表的一項研究成果表明：它們可能是迄今為止我們發現的最古老的化石并且可能是細菌的遺骸。從地質學角度講，這些細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為的要早。

然而，許多業內專家卻對這項新研究表示懷疑或完全不相信。新南威爾士大學地質學家馬丁·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構，但并沒有確鑿證據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，加州大學洛杉磯分校的一位古生物學家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：由細菌形成的34.6億年前的巖石上的鏈球狀斑點。其他研究者隨后反駁說，此結構只是形狀奇特的礦物質。

但在過去的20年間，來自其他地區的巖石標本不斷被曝光，其中許多都經得起推敲。如今，已經有可靠證據將生命追溯到約35億年前。當時地球已經存在了10億年，所以科學家們仍然對是否能找到更古老的化石躍躍欲試。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，他們認為這些有機體是曾生長在沿海淺水區域的細菌墊。

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學院的同事們也發表了新研究。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平方英里的偏遠地質構成區，名叫納夫爾吉圖克。地質學家在20世紀90年代初次考察了那里。研究者估計這片區域的年齡為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域采集巖石并發現大量線索，線索表明這些巖石標本是在一些噴射鐵及其他礦物質的遠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體所釋放的磷形成。

多德先生在巖石中發現的管狀和其他結構同時也讓人聯想到現今存活在熱液噴口周邊的細菌。它們成長為細絲狀，以鐵化合物為食，并在沉淀物中產生管狀腔。多德先生和他的同事在納夫爾吉圖克地區采集的巖石中有著同樣包含鐵化合物的細絲。這些細絲附著在圓形團塊上，這些團塊與細菌用來附著于巖石表面的微錨栓很相似。巖石中同時蘊含了可能由細菌產生的多種形態的有機碳。研究者認為，在缺少生命的情況下基本不可能形成所有這些特征。“因此只有一種情況：生物的起源。”多德先生說。

這一發現對于理解生命的早期進化具有重大意義。若這些巖石真的來自37.7億年前，那么他們表明生命在當時已經多元化，在現今格陵蘭地區的淺海域及加拿大地區的深海域同時興旺繁榮。若這些巖石來自42億年前，那么科學家將能夠證實，生命出現得很快，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。”她認為納夫爾吉圖克地區采集的巖石上的細絲太大了。她和她的同事為此將之與33億年前的巖石上的細絲做了對比，后者的細絲明顯小很多。維斯托爾博士說，在地球早期，細菌被迫保持極小體型，因為大氣層尚無足夠的氧氣來支持它們的成長。

納夫爾吉圖克地區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度。加拿大地質調查局的沃特爾·布里克爾（Wouter Bleeker）認為這些作者將他們的研究建立在推測性的觀點上，他們似乎完全忽略了大量與他們的解釋相悖的證據。作為回應，帕皮諾博士指出他們所研究的巖石（燧石）非常堅硬，也許能夠在高溫下保護化石。

西澳大學生命起源及進化研究學者大衛·維希（David Wacey）認為這些作者干了件好事，有了這些新證據，研究者就能夠為這些神秘的巖石特征起源提出一個令人信服的生物學方案了。維希博士對這項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成一致的想法，但是科學正是這樣進步的。”

富含鐵元素的燧石。據一項新研究發現，它形成于古代海底熱液噴口周邊，其中包含著遠古化石

[資料來源：The New York Times][責任編輯：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》開設科學專欄。