北京時(shí)間3月14日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)家在地球最古老的巖石中找到了最早的生命證據(jù)。地球歷史大約有45億年,而存留到今天的最古老巖石大約可以追溯到40億年前。在巖石記錄出現(xiàn)后不久,生命似乎就開(kāi)始留下存在的痕跡。在2013年發(fā)表于《天體生物學(xué)》(Astrobiology)的一項(xiàng)研究中,科學(xué)家描述了在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的纖維狀化石痕跡,指出這可能是出現(xiàn)在大約35億年前的微生物席,能從陽(yáng)光中獲取能量。
另一項(xiàng)研究中,科學(xué)家在格陵蘭島發(fā)現(xiàn)了一組可以追溯到約37億年前的巖石,內(nèi)部含有可能是疊層石——由藍(lán)細(xì)菌等微生物黏結(jié)堆砌而成——的結(jié)構(gòu)。
澳大利亞西部鯊魚(yú)灣世界遺產(chǎn)地的疊層石。疊層石是由微生物,尤其是藍(lán)菌黏結(jié)堆砌而成的,而藍(lán)菌很可能是地球上最早的光合作用生物
這些錐形結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)于格陵蘭島一些有37億年歷史的巖石中,可能是地球最初生命的化石
一些科學(xué)家宣稱,在采自格陵蘭Akilia島的巖石中發(fā)現(xiàn)了生命的證據(jù),這些巖石的年齡約38億年。1996年,研究者在《自然》(Nature)雜志上首次報(bào)道稱,這些巖石的同位素分析顯示了某些神秘微生物的代謝活動(dòng)。自此之后,科學(xué)界對(duì)這些關(guān)于最初生命的發(fā)現(xiàn)展開(kāi)了熱烈爭(zhēng)論。
2016年2月,在搜尋地外文明計(jì)劃協(xié)會(huì)(SETI)的演講中,加州大學(xué)洛杉磯分校的地球化學(xué)家伊麗莎白·貝爾(ElizabethBell)指出,最初生命出現(xiàn)的證據(jù)與最初的巖石記錄很接近,由此引出一個(gè)問(wèn)題:這是時(shí)間上的巧合,還是因?yàn)樽畛跎暮圹E已經(jīng)與最古老的巖石一起消失了?
巖石記錄出現(xiàn)之前的時(shí)期被稱為冥古宙(Hadean)。這是一段非常極端的時(shí)期,大量小行星和彗星轟擊著地球。伊麗莎白·貝爾和她的同事們宣稱,他們可能找到了這一時(shí)期存在生命的證據(jù)。2015年,該研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道稱在41億年前的鋯石晶體中發(fā)現(xiàn)了石墨。,而石墨中的同位素比例顯示其可能源自生物。相關(guān)的研究結(jié)果發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences)上。
“外界有一些懷疑,這是肯定的,”伊麗莎白·貝爾說(shuō)道。小行星或化學(xué)反應(yīng)也可能會(huì)導(dǎo)致奇怪的碳元素比例,因此同位素結(jié)果并不能證明生命確實(shí)存在。在2015年的論文發(fā)表之后,研究團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)了更多罕見(jiàn)的含碳物質(zhì),他們希望盡快做進(jìn)一步分析。
從冥古宙開(kāi)始,地球上可能就有了液態(tài)水的存在,當(dāng)時(shí)也可能已經(jīng)出現(xiàn)了由花崗巖組成的類似大陸的地殼——這一點(diǎn)還存在爭(zhēng)議。伊麗莎白·貝爾補(bǔ)充道,當(dāng)時(shí)如果有生命出現(xiàn),也應(yīng)該是一種原核生物(單細(xì)胞的生物體,沒(méi)有膜包裹的細(xì)胞核或細(xì)胞器)。如果當(dāng)時(shí)地球上已經(jīng)有了大陸性地殼,磷等礦物質(zhì)就可能成為原核生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。
在另一項(xiàng)不同角度的研究中,科學(xué)家指出,海底熱液口可能才是最初生命的孕育場(chǎng)所。在發(fā)表于2016年7月的《自然-微生物學(xué)》(NatureMicrobiology)的論文中,研究者對(duì)原核生物進(jìn)行了分析,尋找所有這些生物共同的基因和蛋白質(zhì),試圖找出地球生物最原始的共同祖先——最后共同祖先(又稱最近普適共同祖先,LastUniversalCommonAncestor,LUCA)。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)所有的古菌和細(xì)菌支系分享著355個(gè)蛋白質(zhì)?;谶@些蛋白質(zhì),研究者構(gòu)建了一個(gè)最后共同祖先的基因組,并指出它生活在一個(gè)厭氧、熱液的環(huán)境中。如果情況確實(shí)如此,那地球最初的生命(或者至少是最早留下后代的生命)可能就與今天深海熱液口附近的微生物群落類似。(任天)
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