早期的地球籠罩在黑暗的迷霧中,我們不是十分清楚第一批生命是以什麼方式、在什麼時候出現的。隨著一個個新化石的發現,生命的時間表越來越推前,但真正古老的化石常常引發爭論。幾十年前在澳大利亞西部發現的微化石就是如此。這些化石似乎證明,生命可追溯到接近35億年前。但後來人們對這些研究結果提出質疑。一項新的研究顯示,這些微化石確實是生物,而且或許還意味著外星生命有可能存在。
「最古老化石」的頭銜競爭激烈。
進行這項新研究的是加州大學洛杉磯分校和威斯康星大學麥迪遜分校的科學家,他們認為,可追溯至34.65億年前的微化石是最古老的化石。這個年代確實相當古老,但在澳大利亞西北部Pilbara地區一個古老溫泉中發現的化石略勝一籌,有34.8億年。不過,二者都比不上擁有37億年歷史的格陵蘭島疊層石,而在加拿大發現的一批化石可能已經有43億年的高齡。
一片35億年前的化石
由於很難窺探如此久遠的過去,因此我們對這些發現都應當抱以一定的懷疑。在這項研究中所分析的化石在1993年被首次公開,但後來,關於它們是否是生物化石,那些微觀結構是否可能通過其他方式形成的問題引起了爭論。通過更細緻的分析,這支研究團隊聲稱,他們已經證實那些化石是生物,確定了它們所屬的不同類群,並描述了那些生物可能的生理行為。
該團隊使用二次離子質譜儀來分析樣本。這種儀器能測定碳12與碳13的同位素比值,從而識別生物體不同的碳特徵。通過將同位素比值與標準值和不包含化石的附近岩石樣本進行比較,該團隊得以證實那些化石是生物。
「碳同位素比值的不同與它們的形態相關,」這項研究的合著者約翰·瓦利(John Valley)說,「如果它們不是生物,就不可能存在這種相關性。它們的碳13與碳12比值是生物和新陳代謝功能的特徵。」
根據這一發現,該團隊識別了分屬於五個不同類別的11個生物標本,並確定了他們可能的生存方式。其中有進行光合作用的向光細菌、產生甲烷的古生菌和消耗甲烷的變形菌。在地球歷史的那個時期,甲烷被認為是地球大氣中的主要成分。
在如此之早的時期發現如此之多的生命,這對尋找外星生命具有重要意義。該團隊推測,如果地球生命能如此之快地進化,那麼在其他星球上也應該能實現。
「在34.65億年前,地球上的生命已經呈現出多樣性。顯然,有原始的光合作用者、甲烷製造者和甲烷使用者,」這項研究的首席作者威廉·紹普夫(J. William Schopf)說,「這些是地球歷史上那段時期存在各種各樣生物的第一批數據。我們以前的研究已經證明,34億年前也有硫磺使用者。如果情況真是如此,生命應該會在宇宙中廣泛分布。」
美國宇航局(NASA)正計劃收集火星土壤樣本,帶回地球進行研究。這支團隊說,二次離子質譜儀可能會被用來檢查火星上是否存在類似的微化石。
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