科学家或已发现地球最古老细菌化石

张芝慧 邵 韵/编译

科学家或已发现地球最古老细菌化石

张芝慧 邵 韵/编译

研究者认为赤铁矿管是最古老的微型化石，同时也是地球生命的最早证据

它们是微型的杰作：微小的管、长长的细丝及奇特的波形曲线蚀刻入一些人类已知最古老的岩石里。

科研人员最近发表的一项研究成果表明：它们可能是迄今为止我们发现的最古老的化石并且可能是细菌的遗骸。从地质学角度讲，这些细菌繁荣于地球诞生后不久。若果真如此，这些化石将证明地球生命的起源比我们认为的要早。

然而，许多业内专家却对这项新研究表示怀疑或完全不相信。新南威尔士大学地质学家马丁·范科拉宁东科博士（Martin J.Van Kranendonk）称这些“可疑化石”上的图案花样也许是和化石一样的结构，但并没有确凿证据证明它们来源于生命体。

在对地球上最早生命的探索中，激烈的争论屡见不鲜。1993年，加州大学洛杉矶分校的一位古生物学家J·萧普夫（J.William Schopf）和他的同事也声称找到了地球上最古老的化石：由细菌形成的34.6亿年前的岩石上的链球状斑点。其他研究者随后反驳说，此结构只是形状奇特的矿物质。

但在过去的20年间，来自其他地区的岩石标本不断被曝光，其中许多都经得起推敲。如今，已经有可靠证据将生命追溯到约35亿年前。当时地球已经存在了10亿年，所以科学家们仍然对是否能找到更古老的化石跃跃欲试。2016年8月，范科拉宁东科博士和他的同事称他们在格陵兰找到了距今37亿年历史的化石，他们认为这些有机体是曾生长在沿海浅水区域的细菌垫。

在《自然》杂志上，马修·多德（Mattew S.Dodd），多米尼克·帕皮诺（Dominic Papineau）以及他们在伦敦大学学院的同事们也发表了新研究。相比于那些含有格陵兰化石的岩石，他们研究的岩石的年代要么早一点儿，要么早很多。这些岩石来自在加拿大哈德森海湾的海岸线上绵延4平方英里的偏远地质构成区，名叫纳夫尔吉图克。地质学家在20世纪90年代初次考察了那里。研究者估计这片区域的年龄为37.7亿年或42.2亿年，42.2亿年的年龄只比地球形成晚3.4亿年。

2008年，帕皮诺博士从这片区域采集岩石并发现大量线索，线索表明这些岩石标本是在一些喷射铁及其他矿物质的远古海底热液喷口周边形成的。他同时也找到暗示那里可能有过生命的线索，例如岩石的微小气泡中包含了名为磷灰石的化合物，这种化合物可以通过死亡的有机体所释放的磷形成。

多德先生在岩石中发现的管状和其他结构同时也让人联想到现今存活在热液喷口周边的细菌。它们成长为细丝状，以铁化合物为食，并在沉淀物中产生管状腔。多德先生和他的同事在纳夫尔吉图克地区采集的岩石中有着同样包含铁化合物的细丝。这些细丝附着在圆形团块上，这些团块与细菌用来附着于岩石表面的微锚栓很相似。岩石中同时蕴含了可能由细菌产生的多种形态的有机碳。研究者认为，在缺少生命的情况下基本不可能形成所有这些特征。“因此只有一种情况：生物的起源。”多德先生说。

这一发现对于理解生命的早期进化具有重大意义。若这些岩石真的来自37.7亿年前，那么他们表明生命在当时已经多元化，在现今格陵兰地区的浅海域及加拿大地区的深海域同时兴旺繁荣。若这些岩石来自42亿年前，那么科学家将能够证实，生命出现得很快，就在海洋形成后不久。

但是，法国奥尔良生物物理分子研究中心主管弗朗西斯·维斯托尔（Frances Westall）并不相信它们是化石。她说：“坦白说，我很怀疑。”她认为纳夫尔吉图克地区采集的岩石上的细丝太大了。她和她的同事为此将之与33亿年前的岩石上的细丝做了对比，后者的细丝明显小很多。维斯托尔博士说，在地球早期，细菌被迫保持极小体型，因为大气层尚无足够的氧气来支持它们的成长。

纳夫尔吉图克地区的岩石在海底成形很长一段时间后，它们被加热到极高的温度。一些专家对微型化石是否能在如此高温中幸存持怀疑态度。加拿大地质调查局的沃特尔·布里克尔（Wouter Bleeker）认为这些作者将他们的研究建立在推测性的观点上，他们似乎完全忽略了大量与他们的解释相悖的证据。作为回应，帕皮诺博士指出他们所研究的岩石（燧石）非常坚硬，也许能够在高温下保护化石。

西澳大学生命起源及进化研究学者大卫·维希（David Wacey）认为这些作者干了件好事，有了这些新证据，研究者就能够为这些神秘的岩石特征起源提出一个令人信服的生物学方案了。维希博士对这项新研究招来的批评并不感到奇怪。他说：“也许还要用很多年才能够达成一致的想法，但是科学正是这样进步的。”

富含铁元素的燧石。据一项新研究发现，它形成于古代海底热液喷口周边，其中包含着远古化石

[资料来源：The New York Times][责任编辑：朝 云]

本文作者卡尔·齐默（Carl Zimmer），美国著名科普作家，在《纽约时报》开设科学专栏。