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澳大利亚发现迄今最古老化石:生命早在35亿年前就已在地球上出现

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热度31票 浏览391次 时间:2017年12月20日 10:42
澳大利亚发现迄今最古老化石:生命早在35亿年前就已在地球上出现

澳大利亚发现迄今最古老化石:生命早在35亿年前就已在地球上出现

澳大利亚发现迄今最古老化石:生命早在35亿年前就已在地球上出现

澳大利亚发现迄今最古老化石:生命早在35亿年前就已在地球上出现

澳大利亚发现迄今最古老化石:生命早在35亿年前就已在地球上出现

澳大利亚发现迄今最古老化石:生命早在35亿年前就已在地球上出现

(中国化石网报道)据中国科学报(赵熙熙):1992年,研究人员发现了当时可能是地球上最早的生命的证据——在澳大利亚岩石中包裹着的有35亿年历史的微小印记。然而从那以后,科学家们一直在争论,这些印记是否真的代表着古老的微生物,并且即便真的存在,它们是否真有那么古老。

如今,对这些微化石进行的全面分析表明,它们确实代表了古老的微生物。这些微生物是如此的复杂,以至于我们这颗星球上的生命必然在此5亿年前便已诞生了。

并未参与该项研究的澳大利亚佩斯市科廷大学地质生物学家Birger Rasmussen说,这项新研究表明,这些早期的微生物惊人的复杂,能够进行光合作用,并利用其他化学过程获得能量。

同样没有参与该项研究的美国劳伦斯市堪萨斯大学地质生物学家Alison Olcott Marshall强调,这项研究“可能会对这些岩石进行一系列的新研究,因为其他研究人员正在寻找支持或反驳这种新假设的数据”。

在这项新研究中,加利福尼亚大学洛杉矶分校古生物学家William Schopf与这些澳大利亚微生物化石的发现者,以及威斯康星大学麦迪逊分校的地球科学家John Valley组成了一个研究团队。

Valley是一种被称为二次离子质谱法(SIMS)的分析技术的专家,这种技术可以在一个样本中测定不同形式的碳的比例,而这是确定其是否为有机碳的关键。

Schopf花了4个月的时间在显微镜下工作,最终找到了一块含有化石的岩石薄片,其中的样本足以用来进行SIMS分析;该样本包含有11个微生物化石,其形状和大小的多样性表明它们代表了5种微生物。Schopf还提供了岩石样本,这些岩石中没有任何用于比较的假定化石。

研究人员通过分析在样本中发现了几个不同的碳比率。研究表明,两种微化石的碳含量与现代细菌的碳含量相同,这些细菌利用光制造碳化合物来为它们的活动提供能量——这是一种不含氧气的原始光合作用。

另外两种微化石的碳比率与古生菌相同,后者依赖甲烷作为它们的能量来源,这在多细胞生物的发展过程中起着关键作用。而最后一种微化石的碳比率表明,这种微生物产生的甲烷是其新陈代谢的一部分。

Schopf、Valley和他们的同事在12月18日出版的美国《国家科学院院刊》上报告了这一研究成果。

Schopf表示,有如此多的不同碳比率的事实强化了这一假设,即这些都是真正的化石。他说,任何可能产生印记的无机过程都只会留下一个统一的碳比率签名。

Schopf说,微生物在地球历史的这一时刻已经如此多样的事实也表明,我们这颗行星上的生命可能要追溯到距今40亿年前。

其他研究人员虽然已经发现了如此久远的生命迹象,但这些发现相比Schopf的成果争议更大。

“新的研究结果进一步证明了这些微观结构是生物的观点。”Rasmussen对此表示赞同。但他担心这些微化石可能被保存得非常糟糕。

而Olcott Marshall则认为岩石印记根本就不是化石,而是地质过程的产物。她说“这种分析技术产生的错误是如此之大”,这些数据还不足以说明岩石中有不同类型的微生物。

但SIMS的专家却对这项工作表示赞赏。“这是一个非常谨慎并且经过深思熟虑的实验。”并未参与该项研究的西雅图市华盛顿大学的化学家Lara Gamble说,“他们付出了很大努力,试图确保每件事都得到合理的校准。”

Rasmussen希望接下来的研究能够进一步分析更多的微化石。“考虑到我们正在研究一些可能是最古老的生命迹象,因而这是值得的。”他说,“当我们把目光投向火星和更远的地方时,对我们识别地球上的远古生命特征的技能进行磨炼是非常必要的。”

相关报道:最古老化石证明35亿年前地球已有生命

(中国化石网报道)据科技日报(刘霞):物理学家组织网18日报道,地球上的生命究竟是何时出现的?这是个让科学家头疼的“终极问题”。最近,美国科学家通过对西澳大利亚约35亿年前的一块岩石中发现的微化石进行分析后得出结论说,生命早在35亿年前就已在地球上出现。这块化石是迄今发现的最古老化石,也是目前地球上生命最早期的直接证据。

最新研究由加州大学洛杉矶分校古生物学教授威廉姆·斯科普和威斯康星大学麦迪逊分校地球科学教授约翰·瓦雷领导,他们借助岩石上的微化石获得了上述发现。他们使用二次离子质谱仪(SIMS),从每个微化石中的碳-13中分离出碳-12,并测量出两者的比例。瓦雷说:“碳同位素比率的差异与其形状有关,如果它们不是生物的话,就没有理由有这样的相关性,它们的C-13/C-12比例是生物学和代谢功能的特征。”

斯科普表示,研究结果表明,这些化石包含一个原始的多样化生物群体,包括依赖太阳产生能量的光养细菌,产生甲烷的古细菌(Archaea)以及消耗甲烷的γ-变形菌,甲烷被认为是氧气出现之前,地球早期大气的重要组成部分。研究发表在19日出版的《美国国家科学院院刊》上。

所谓微化石是肉眼看不见的化石,1993年,斯科普首次在《科学》杂志撰文描述了这种化石,他们主要通过化石独特的圆柱形和丝状形状来确定它们。2002年,斯科普又发表了关于其生物身份的进一步证据。但批评者认为,微化石只是奇怪的矿物质,只是看起来像生物标本。然而,瓦雷说,新发现使这些怀疑偃旗息鼓。微化石确实是生物的。

斯科普说,像这样的研究表明,生命在宇宙中可能很常见。而且,更重要的是,早在35亿年前,地球上就有生命出现。此外,瓦雷团队2001年的研究表明,早在43亿年前,地球上就有液态水存在,那时,地球也才刚刚形成2.5亿年。
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