南非20亿年岩石中的活微生物

(化石网cnfossil.com)据台北市立天文科学教育馆网站(编译 王庭萱):在南非布什维尔德火成岩复合体(Bushveld Igneous Complex,BIC)中发掘的一块20亿年历史的岩石中,研究人员发现了封存在岩石裂缝中的活微生物。 这是目前已知在古老岩石中发现的最古老活微生物,比先前在1亿年历史的海底沉积物中的活微生物群还老19亿年,为理解地球早期生命的起源与演化提供了宝贵的信息。

国际大陆科学钻探计划(International Continental Scientific Drilling Program,ICDP)协助了此次地质探索,让研究团队得以从地下约15米处取出了一个30公分长的岩石样本。 为了确定这些微生物是古老原生的族群,研究团队使用了新式的红外线光谱学、电子显微镜和荧光显微镜的综合方法来分析。 他们发现这些微生物细胞被黏土包裹并封存在岩石裂缝中,形成了天然屏障,使微生物与外界隔绝,创造了一个微小而孤立的世界。

南非20亿年岩石中的活微生物

钻取的岩心样本。 照片摄于清洁并使裂缝破裂后,该样本被送回日本东京大学分析。 来源:Suzuki, Y. et al. Subsurface Microbial Colonization at Mineral-Filled Veins in 2-Billion-Year-Old Mafic Rock from the Bushveld Igneous Complex, South Africa. Microb Ecol 87, 116 (2024)

南非20亿年岩石中的活微生物

微生物细胞被染成绿色。 这张照片显示了许多微小的细胞,其中细胞内含有丰富的 DNA。 首先,使用称为O-PTIR光谱的红外线成像技术在岩石样本的裂缝中检测到微生物细胞。 之后用绿色溶液染色,并使用扫描电子显微镜和荧光显微镜进行分析。 结合这三种影像技术的读数,研究人员得以确认 20 亿年前岩石裂缝中的原生微生物细胞。 来源:Suzuki, Y. et al. Subsurface Microbial Colonization at Mineral-Filled Veins in 2-Billion-Year-Old Mafic Rock from the Bushveld Igneous Complex, South Africa. Microb Ecol 87, 116 (2024)

这一项发现对于理解生命在极端环境中的起源和演化具有重大意义。 研究人员希望通过研究这些古老微生物的基因,可以了解早期生命形式的演化过程,并从中获得寻找其他星球生命的线索。 美国航天总署(NASA)的火星探测车「毅力号」(Perseverance)目前正在耶泽罗撞击坑(Jezero Crater)收集可能达37亿年历史的火星岩石样本,研究人员认为这项新发现可以为研究火星样本提供方向。 初步的研究成果在今年10月发表于《微生物生态学》(Microbial Ecology)期刊。

资料来源:Astrobiology、Microbial Ecology




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