生命最初是如何开始的?

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新发现的约34.2亿年前的微化石,是一种特殊类型的甲烷循环微生物生命的最古老证据,它们可以帮助我们了解生命最初是如何开始的,无论是在地球上还是在宇宙深处。

上图:微化石的光学显微镜图像。

这些生命形式最初可能存在于海床下方的一团丰富的液体中,这些液体是由上方较冷的海水和从深处上升的较热的热液混合而成的。

新的发现可能会解答一些问题,即生命在古太古代时期(3.2-36亿年前)最初是如何以及在何处开始的,或者像这样的本土微生物是否在地球历史的更早时期就存在。

博洛尼亚大学的古生物学家芭芭拉·卡瓦拉齐(BarbaraCavalazzi)说:“我们发现了保存异常完好的微生物化石证据,这些微生物似乎是沿着海底以下几米处热液系统的温水形成的洞穴壁繁衍生息的。被火山活动加热的地下栖息地,很可能拥有地球上最早的一些微生物生态系统,这是我们迄今为止发现的最古老的例子。”

上图:取样所在的岩石露头部分。

保存化石的岩石来自南非的巴伯顿绿岩带,靠近埃斯瓦蒂尼和莫桑比克的边界——在这个地方可以找到一些我们整个星球上最古老、保存最完好的沉积岩。

对回收的沉积物的分析表明,微化石的核心周围有一个富含碳的外覆层,在化学和结构上都不同,这表明微生物的细胞材料被包裹在壁或膜中。

进一步的研究揭示了生命所需的大部分主要化学元素,以及其他支持证据表明这些微化石曾经是微生物:镍的浓度类似于现代古细菌原核生物中发现的镍浓度,微生物像它们的远祖那样使用甲烷而不是氧气.

上图:热液燧石脉中的古太古代细丝。

古生物学家芭芭拉·卡瓦拉齐说道:“虽然我们知道古菌原核生物可以化石化,但我们的直接例子非常有限。这次我们的发现,可以首次将古菌化石的记录扩展到生命最初出现在地球上的时代。”

科学家们想弄清楚地球上的生命是如何开始的,以及在无机物如何变成有机物方面继续取得进展。也许,是在十亿年前的雷击?或是热液喷口的爆炸?但我们仍然不知道到底发生了什么以及发生的顺序是什么。

这也许并不奇怪,因为要回溯到数十亿年前是多么困难,但这项最新研究表明,地下热液系统在生命的创造中可能和一些科学家先前假设的一样重要。

更好地了解生命存在所需的条件,以及它可以在内部工作的参数将是非常有用的,不仅可以用于追踪地球上生命的起源,还可以用于在其他行星上寻找生命。

古生物学家最后说道:“由于我们也在火星上发现了类似的环境,这项研究也将对天体生物学和在地球以外发现生命的机会产生影响。”

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