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最古老的細菌化石 細菌不可以保存成為化石說法正確嗎

生活百科

格陵蘭島的西南角是一片荒原 。大多數(shù)時候，你能在那里看到的唯一生物是苔蘚和地衣 。
不過 ， 你可能偶爾也會發(fā)現(xiàn)一些科學(xué)家，他們是來研究這片荒原上的巖石的，因為這些巖石是地球上最古老的石頭 。
它們大約形成于37億年前，那時，擁有45億年歷史的地球仍然處于“童年”階段 。

最古老的細菌化石 細菌不可以保存成為化石說法正確嗎


幾年前，地質(zhì)學(xué)家艾倫·納特曼（Allen Nutman）、薇琪·貝內(nèi)特和克拉克·弗蘭德（Clark Friend）在對這些古老巖石進行研究時，他們注意到了一些積雪消融后新近顯露出來的巖石露頭 。
他們走近其中一處巖石 ， 很快發(fā)現(xiàn)了一些意想不到的事情：一層一層的巖石堆疊在一起，并帶有錐形的凸起 。
“那一刻，我們所有人都在想，我們知道自己發(fā)現(xiàn)了什么！”納特曼回憶說，“我們興奮極了 。”
【最古老的細菌化石 細菌不可以保存成為化石說法正確嗎】他們意識到，這種構(gòu)造看起來正是疊層石——這是一種由古細菌群落制造的疊層狀構(gòu)造 。這些大型微生物群落被稱為“微生物席”，它會產(chǎn)生粘液將沙粒和礦物質(zhì)膠結(jié)在一起 。
隨著細菌不斷生長 ， 它們會向上移動 ， 把礦物質(zhì)層留在身后 。經(jīng)過一段時間，這些礦物質(zhì)就會硬化變成拱形和疊層構(gòu)造 。所以，疊層石的本質(zhì)就是：細菌建造的化石遺跡 。
“生命不是一種嬌貴、被動和偶然的存在 。只要有一絲希望，生命就會握緊不放 。”
迄今為止，已知最古老的疊層石來自澳大利亞西部，它們的年齡為34.8億歲 ， 是地球上最古老的生命證據(jù) 。而
上述科學(xué)家在格陵蘭島發(fā)現(xiàn)的疊層石擁有37億年歷史，比西澳大利亞的疊層石還要年長2.2億歲 。
如果他們對疊層石的研究結(jié)論是正確的，它們果真是由細菌所制造 ， 那么這些疊層石很可能就是迄今發(fā)現(xiàn)的最古老化石 。
如果我們把地球的整個歷史壓縮成一年時間，制造格陵蘭疊層石的細菌大概就生活在三月份的第二個星期 。
而且，由于這些細菌已經(jīng)非常復(fù)雜，它們能夠形成大片“勢力范圍”，所以生命本身出現(xiàn)的時間必然更早，也許是在二月中旬的某個時候 。
這意味著，在地球誕生之后，生命沒過多久就出現(xiàn)了 。
正如美國宇航局（NASA）地質(zhì)學(xué)家阿比蓋爾·奧爾伍德（Abigail Allwood）在隨后的評論中寫道，“當(dāng)?shù)厍蜻€是一個嬰兒的時候，這個生命的搖籃（可能就已經(jīng)）準(zhǔn)備好撫育生命了 。”
長期以來，疊層石一直存在爭議 。大自然可以產(chǎn)生一些看起來非常類似于疊層石的構(gòu)造，很多科學(xué)家都卷入了對這樣一個問題的長期辯論，即如何判斷一份巖石樣本是否真的由微生物產(chǎn)生 。
但一個被普遍接受的看法是，已知最古老的疊層石位于西澳大利亞的皮爾巴拉地區(qū)，它們的年齡已有35億歲 。
最古老的細菌化石 細菌不可以保存成為化石說法正確嗎


研究人員似乎不大可能找到年齡更大的疊層石了，因為地球上已經(jīng)沒有什么地方能夠找到更古老的巖石 。
而格陵蘭島西部——尤其是一處名為伊蘇阿綠巖帶的沿海地點——是一個例外，不過這個地方仍然存在疑問 。
這里的巖石無疑都很古老，但在酷熱和強壓的作用下，它們出現(xiàn)了扭曲和變形 。它們不太可能保留疊層石的整潔層次和形狀，而正是這些特點，才讓疊層石顯得與眾不同 。
起初，納特曼等人搜尋格陵蘭巖石是為了尋找其他跡象，比如可以透露生物活動線索的化學(xué)信號 。他們倒是找到了幾個這樣的信號，但沒有一個能構(gòu)成確定無疑的證據(jù) 。
“這些化學(xué)證據(jù)可以透露生命跡象 ， 但其中總是存在一些值得懷疑的因素 。”納特曼說，“但我們現(xiàn)在掌握了一些非常獨特的東西，你可以去觀察，去觸摸，而不像是某個儀器得來的讀數(shù) 。”
納特曼的團隊在三個不同的巖石露頭中找到了他們所認定的疊層石 。這些石塊非常小，而且與該地區(qū)所有其他物質(zhì)一樣，它們也發(fā)生了嚴重的扭曲 。
盡管如此，團隊逐項核查了長長的標(biāo)準(zhǔn)清單，從而堅定地認為它們就是疊層石 。
舉例來說，它們的形狀很特別——是陡峭的錐形或拱形 ， 看起來和皮爾巴拉地區(qū)的疊層石非常相像，卻和僅僅通過物理過程形成的任何構(gòu)造都不一樣 。
這些形狀表明，疊層石的一端露出了淺海海面，而它們的另一面則倚著沙堆 。
此外，這些疊層石在結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)上也不同于周圍的巖石——比如，它們包含細小的疊層以及高濃度的鈦和鉀元素 。
而且，它們還含有釔和其他一些稀有元素，含量水平與海水一致 。這再一次表明 ， 它們不是受外力而被折疊成疊層石形狀的普通巖石 。
它們是微生物的“作品”，生長于淺海中 。“當(dāng)我們看著這些石頭，我們幸運地得到了一張古老時代的精彩快照 。”納特曼說 。
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納特曼是“一位非常謹慎的研究人員”，諾拉·諾夫克（Nora Noffke）說，她是一位研究微生物席的地質(zhì)學(xué)家 。
對于這些新發(fā)現(xiàn)的巖石到底是不是疊層石，諾夫克持觀望態(tài)度 ， 因為它們在自然條件下保存得并不好 。
不過她樂觀地認為，在伊蘇阿綠巖帶 ， 研究人員將來能夠找到有關(guān)早期生命的更加清晰的化石證據(jù) 。
天體生物學(xué)家多蘿西·奧勒爾（Dorothy Oehler）補充說，解讀這樣的構(gòu)造總是充滿了爭議，但它們的存在本身是一個好兆頭 。
這表明，同一區(qū)域可能存在保存得更好的巖石，“在其中也許會找到更多關(guān)于早期生命的證據(jù) 。”
如果納特曼發(fā)現(xiàn)的真是疊層石，這意味著，早在37億年前，微生物就已經(jīng)生活在很大的群落當(dāng)中，或許它們之間還存在協(xié)作 。
“這表明生命已經(jīng)具有了一定的復(fù)雜性 ， 而生命本身的起源則遠在那個時間點之前 。”他說 。
這個論斷與納特曼等人已經(jīng)在格陵蘭找到的化學(xué)證據(jù)是吻合的，并且同樣符合遺傳學(xué)方面的證據(jù)——這些研究認為 ， 地球上所有生物的共同祖先大約出現(xiàn)在40億年之前 。
在那些格陵蘭細菌制造疊層石的時候，“生命已經(jīng)擁有了相當(dāng)長的史前史 。”納特曼說 。
“這個發(fā)現(xiàn)的影響是驚人的 。”NASA地質(zhì)學(xué)家奧爾伍德寫道 。這意味著，在地球形成之后，生命很快就出現(xiàn)了 。
然后，生命一直延續(xù)到37億年之前，當(dāng)時，年輕的地球經(jīng)常遭到小行星的撞擊 。
“如果生命可以在這里找到立足之地，并留下遺跡證明自己存在過……那么，生命就不是一種嬌貴、被動和偶然的存在 。只要有一絲希望，生命就會握緊不放 。”
或許，其他星球的生命也是一樣 。當(dāng)格陵蘭島的疊層石形成之時，火星仍然是一顆潮濕的星球 。
“如果生命可以如此迅速地在地球上進化 ， 它們沒有道理不能在火星上進化，這就引出了一種可能性，我們或許可以在火星上探測遠古生命的跡象 。”納特曼說 。
也許 ， 未來的探測器會為我們傳回火星疊層石的照片 。

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