王治鈞 馬驍
巖石記錄了地球演化過程中的每個關鍵時刻,研究它們可以更好地幫我們了解地球。澳大利亞西部的皮爾巴拉地區(Pilbarra)是研究古老巖石的最佳去處之一,附近的巖石年齡有35億年之久,蘊藏著地球上最早期生命的證據。

?塔拉·喬基奇發現的硅華
塔拉·喬基奇通過尋找陸地溫泉沉積物的方法,在這里找到了一堆紋路橫生的巖石——疊層石。疊層石是由藻類在生命活動過程中,將海水中的鈣、鎂碳酸鹽及其碎屑顆粒黏結、沉淀而形成的一種化石。
塔拉·喬基奇還發現一塊像小孩手掌大小的巖石,在顯微鏡下觀察發現,它是硅華。硅華是地下水或地表水經化學作用而形成的二氧化硅沉積物,是一種典型的化學成因的硅質巖,主要出現在富含硅酸的溫泉中及其周圍。

澳大利亞皮爾巴拉地區內陸罕見的紅色巖石景觀
硅華對認識生命的起源具有非常重要的意義。1871年,英國生物學家查爾斯·達爾文在給朋友的信中寫道:“如果生命是在一些溫暖的小池塘里誕生呢——池塘里有各種化學物質,已準備好進行更復雜的進化呢?”
達爾文所說的“溫暖的小池塘”指的就是陸地溫泉。研究人員發現,這些“溫暖的小池塘”形成了某種化學環境,可以產生簡單的細胞結構,這種細胞結構就是邁向生命起源的第一步。

?海底火山冒出的“黑煙”,是富含礦物質的液體
達爾文寫下那封信的100年后,研究人員在海洋里發現了深海熱液噴口,即深海熱泉。例如,上圖是位于太平洋海平面以下1100米的湯加火山弧,從煙囪一樣的結構里飄出的“黑煙”是富含礦物質的液體,它們是細菌的食物來源。
自從發現深海熱泉,生命起源地的說法就聚焦在海洋。研究人員通常認為,地球早期擁有大量深海熱泉,與之非常相符的假設是生命在海洋里起源。
但是,塔拉·喬基奇對皮爾巴拉地區巖石的研究卻給出另一種視角和證據:皮爾巴拉地區35億“歲”的火山里有溫泉,這是生命曾在陸地溫泉中存活的證據。從地質學角度來看,達爾文所寫的“溫暖的小池塘”是合理的生命起源地假說之一。
如果巖石能說話,它們興許會說:地球上的每一種生命都是寶貴的。地球形成、演化經歷了大約46億年,而人類的存在只是這46億年中的一瞬間。讓我們反思一下,在這個被稱為人類家園的星球上,我們應該留下些什么呢?

?澳大利亞卡瑞吉尼國家公園是塔拉·喬基奇研究巖石的另一個去處。峽谷里,層層堆疊的巖石有幾百米厚,它們是富含鐵的沉積物。在古代海洋中,鐵和細菌所產生的氧氣結合形成鐵銹,鐵銹從水中沉降到海底,最終形成帶狀層