古老生命的迹象出现在意想不到的地方

重建的达德斯谷剖面，显示波浪主导三角洲系统的早期托阿尔阶前进。斜体型内的垂直相序列图示，从最底层Tagoudite Fm.的坡脚浊积岩（可见皱褶结构）到近岸沉积物Tafraout Fm.，顶部有陆下暴露证据。斜面层厚度约为200米，被解释为当时水深的最小估计值，因为大部分地层由致密的泥灰岩到富粘土相组成。重建基于Andrieu等人（2022年）和Krencker等人（2022年）的地层和几何数据。图片来源：地质学（2025年）。DOI：10.1130/g53617.1

（化石网cnfossil.com）据美国地质学会：德克萨斯大学奥斯汀分校的古生态学家和地球生物学家罗文·马丁代尔博士，在摩洛哥中央高阿特拉斯山脉的达德斯山谷散步时，她看到了一件让她停下脚步的景象。

马丁代尔和她的同事们，包括奥胡斯大学的斯特凡·博丁，正在穿越这条岩石山谷，研究曾经位于海平面以下的古老珊瑚礁系统的生态。为了到达珊瑚礁，他们首先必须穿越层层浊流——由厚厚的海底碎屑流形成的沉积物。波纹痕迹在浊积岩上很常见，但马丁代尔发现波纹上叠加的皱纹显得格格不入。

“当我们沿着这些浊浊岩走时，我环顾四周，这块美丽的波纹层理吸引了我的目光，”马丁代尔说。“我说，'斯特凡，你得回来。这些是皱纹结构。'”

皱褶结构是毫米到厘米级的脊状结构，当藻类和微生物群落形成垫状或聚集体时，可以在沙质床上形成。皱纹通常会被动物活动抹去，因此在5.4亿年前动物进化爆发的岩石中，皱褶很少见。如今，皱纹结构常见于浅潮区，光合作用藻类繁盛。

样品在浮筒中发现，带有“老大象皮”纹理。A）露头样本的实地照片。B）大象皮质地的特写，保存在床底。C）通过大象皮样品抛光横截面（NPL00090502.001），并附有Bouma分层的注释：无结构基底砂岩（Ta）、平行层理区段（Tb，含细长深棕色植物碎屑）及波纹交叉层理砂岩（Tc）。图片来源：地质学（2025年）。DOI：10.1130/g53617.1

但马丁代尔所经过的浊浊岩沉积在水下，光线难以照入，至少在水面下180米，这意味着这些皱褶不可能是今天形成它们的同类藻类造成的。事实上，之前提出古代浊积物褶皱结构的少数研究存在争议。

此外，这些岩石只有大约1.8亿年前，当时动物正在撕裂全球脆弱的海底。据说，皱纹结构本不该存在。马丁代尔意识到她需要开始行动，确保自己能相信自己的直觉。

马丁代尔说：“让我们逐一分析所有能找到的证据，确保这些是浊积岩中的皱纹结构，因为皱纹结构通常起源于光合作用，”不应该出现在这种深水环境中。”

当团队仔细检查地质证据并确定沉积层确实是浊积岩时，下一步是确保他们观察到的纹理绝对是生物皱褶。分析显示皱纹下方的层含有较高的碳含量——这是生物起源的特征。此外，遥控潜水器拍摄的光源区以下海底视频显示，微生物垫可以由化能细菌形成——这些细菌通过化学反应而非光线获得能量。

结合地质环境、化学和现代类比的证据，团队确信他们在岩石记录中记录到了化学合成皱纹结构。他们确定浊积岩携带养分和有机物，降低氧气含量，创造了适合化合成生命的条件。

随后，在浊积物沉积之间的平静期，这些细菌在沉积物表面形成垫状结构，随后皱褶形成Martindale在摩洛哥观察到的独特纹理。通常，下一个浊积岩会侵蚀垫子，但偶尔垫子及其皱褶会被保存下来。这项研究发表在《地质学》期刊上。

展望未来，马丁代尔希望开展实验室实验，探索这些结构如何在浊积岩中形成。她还希望这些发现能激励其他研究者将化能垫纳入此前仅以光合作用垫为皱纹结构起源的范式中。然后地质学家可以在新地方寻找皱褶结构，这些地方此前被认为是寻找早期生命的无果之地。

马丁代尔说：“皱纹结构是生命早期进化中非常重要的证据。”忽视它们可能存在于浊流岩中，“我们可能错过了微生物生命历史中的关键部分。”

Rowan C. Martindale 等，《化学合成微生物群落在古代浊积岩中形成皱纹结构》，《地质学》（2025）。DOI：10.1130/g53617.1