科學貓科普：生命可能出現在40億年前！

時間＼2017-12-21

1992年，研究人員發現了可能是地球上最早的生命的證據：35億年前的澳大利亞岩石中包裹著微小的波紋。

然而，從那以後，科學家們一直在爭論這些印記是否真正代表了遠古的微生物，即便它們真的代表了古代的微生物，它們是否如此古老。現在，對這些微化石的綜合分析表明，這些地層中的發現確實代表了古老的微生物，這些微生物可能非常複雜，以至於有可能在更早些（40億年前）時候地球上就有了生命。

澳大利亞珀斯科廷大學的地質學家Birger Rasmussen說，這項新的工作表明，這些早期的微生物是令人驚訝的複雜的：它們能夠進行光合作用和利用其它化學過程獲取能量。這項研究“可能會觸發對這些包含微生物的岩石的一系列新的研究，因為其他研究人員將會尋找資料支援或反駁這個新的斷言，

”勞倫斯堪薩斯大學的地理生物學家Alison Olcott Marshall補充說。

在這項新的研究中，加利福尼亞大學洛杉磯分校的古生物學家William Schopf（澳大利亞微生物化石的發現者）與威斯康辛大學麥迪森分校的地質學家John Valley合作。 Valley是一種被稱為次級離子質譜（SIMS）的分析技術的專家，

該技術可以確定樣品中不同形式的碳的比例，以測定其是否是有機物。

In the new study, William Schopf, a paleobiologist at the University of California, Los Angeles—and the discoverer of the Australian microfossils—teamed up with John Valley, a geoscientist at the University of Wisconsin in Madison. Valley is an expert in an analytical technique called secondary ion mass spectrometry (SIMS), which can determine the ratio of different forms of carbon in a sample—key to gauging whether it’s organic.

Schopf花了4個月的時間用顯微鏡找到了一塊岩石的薄片，其中含有足夠用SIMS進行研究的標本化石;該樣品含有11種微形物，其形狀和大小的多樣性表明它們代表了五種不同的微生物。Schopf博士還提供了不包含推定化石的岩石樣本進行比較。

Schopf，Valley及其同事在今天剛剛上線的《美國國家科學院院刊 (PNAS)》上的報導說，該分析檢測到材料中的幾種不同的碳比例。兩種類型的微化石具有與現代細菌相同的碳比例，它們使用光來製造碳化合物，從而為其活動提供燃料 – 但值得注意的是，原始光合作用不涉及氧氣。另外兩種類型的微化石具有與被稱為古菌的微生物相同的碳比例，

這些微生物依賴于甲烷作為其能源，並且在多細胞生命的發育中起到關鍵作用。最後一類微化石的比例表明，這種生物體產生了甲烷作為其新陳代謝的一部分。

Schopf說，有這麼多不同的碳比率加強了這些是真正的化石的證據。他說，任何可能產生這種波浪條紋的無機過程都將被期望留下統一的碳比例特徵。他還說，在地球35億年前的歷史上發現的微生物已經如此多樣化的事實也表明，我們這個星球上的生命可能要追溯到40億年前。在早期的研究中，其他研究人員已經發現生命跡象的歷史至少可以追溯到40億年前，但這些發現比Schopf的論文更有爭議。

“新的結果增加了這些微觀結構是生物體的論據，”Rasmussen同意。但是他擔心這些微化石可能保存得不好。認為岩石印記根本不是化石、而是地質過程的產物的Olcott Marshall對論文更為批判：“這種分析技術產生的誤差非常大”，以至於資料不夠清楚說明岩石中的微生物類型。

但SIMS專家讚揚這項工作，並沒有參與這項研究的西雅圖華盛頓大學的化學家Lara Gamble說：“這是一個非常仔細的、經過深思熟慮的實驗。 “他們付出了很多努力，試圖確保一切都正確校準。”

Rasmussen望將有後續的工作分析更多的微化石。他說：“考慮到我們正在考慮一些最古老的生命痕跡，這是值得的。 “當我們把目光投向火星及其它地方時，珩磨我們的技能來識別地球上古老的生物印記是非常重要的。”

我們這個星球上的生命可能要追溯到40億年前。在早期的研究中，其他研究人員已經發現生命跡象的歷史至少可以追溯到40億年前，但這些發現比Schopf的論文更有爭議。