科學也可以如此靠近

科學家或發現地球最古老生命痕跡

11月
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2017

2017年11月10日10時 今日科學 cnBeta

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摘要:

一項新的研究表明,加拿大東北部的古代岩石中可能含有超過 39.5 億年的生命化學物質。如果得到證實,這一發現將成為地球上已知最早的生命跡象,並將最古老生命的紀錄往前推了 1 億多年。對一些科學家來說,這項研究增加了越來越多的證據,表明年輕的地球曾充滿了許多不同種類的生物體。「接受它!」英國倫敦大學學院的地球化學家 Dominic Papineau 說。他在今年 3

月發表了一項研究成果,報告了來自魁北克的至少可以追溯到距今 37.7 億年前的微生物化石。

顯微鏡的觀察顯示了石墨顆粒,它可能含有地球上的遠古生命痕跡。圖片來源:《自然》

但也有人對這項最新的工作是否經得住推敲表示懷疑。許多之前宣稱的最古老生命形式一直存在激烈的爭論,這部分緣於數十億年前形成的岩石往往經歷了嚴重的加熱和擠壓,使其地質背景通常難以解釋,同時也緣於生命的化學痕跡在不涉及生物體的反應中很難加以區分。

「當讀到這篇文章的時候我想,『我們要重新來過』。」瑞典斯德哥爾摩自然歷史博物館地質學家 Martin Whitehouse 說。他在 2002 年發表了一篇研究報告,批評了有關格陵蘭島的一篇類似的古生物研究報告。

這項最新的研究調查了一組來自北拉布拉多的岩石,這些岩石被統稱為「薩格里克組」。由日本東京大學 Tsuyoshi Komiya 和 Yuji Sano 領導的一個研究團隊在 2011 年至 2013 年期間訪問了該地區,並在岩石的露頭中收集了樣本,而與此同時,武裝警衛則一直在提防北極熊。

在 9 月 28 日出版的《自然》雜誌上,研究人員分析了岩石上的碳同位素和來自薩格里克組的石墨顆粒。在一些樣品中,他們發現與碳 -12 相比,同位素碳 -13 的含量相對較低。碳 -12 是一種較輕的同位素,其原子核中含有較少的中子。生物體更喜歡用碳 -12 來製造有機化合物,因此微生物曾經生活過的物質——比如薩格里克岩石——在較輕的同位素中變得更加豐富。

研究小組認為,這些石墨顆粒源於古代生活在海中的細菌,它們能夠利用溶于海水的二氧化碳,隨著環境變化,這些細菌在海底慢慢成為岩石的一部分,最終殘留下這些石墨顆粒。

Komiya 表示,在這些古老的、高度變形的岩石中找到生命的證據「令人驚訝和興奮」。他說,他和他的團隊排除了其他可能的解釋,比如碳同位素的傾斜比例,比如礦物鐵元素的分解。而石墨似乎與其周圍的岩石在擠壓和加熱時所經歷的溫度大致相同,這意味著石墨並非是後來被污染的。

在之前的論文中,Komiya 的團隊描述了「薩格里克組」的地質歷史,並在一種叫做片麻岩的變質岩中使用了鈾鉛進行測年研究,結論是這種岩石已有 39.5 億年。研究人員說,含有生命跡象的石墨至少也應該有這麼古老。

科學界通常認為地球誕生於約 46 億年前,此前發現的最早生命痕跡是在格陵蘭島,約有 38 億年歷史。新發現將地球生命的歷史前推了約 1.5 億年。但是也有一些科研人員表示,還需要更多證據才能讓新發現更有說服力。

Whitehouse 表示:「這篇論文的其他內容都是基於地質年表,而地質年表尚沒有被很好地建立起來。」他說,「這是一間用紙牌造的房子。」而 Komiya 則說,他支持自己團隊的解釋。

研究格陵蘭島岩石中可能的生命化學物質的丹麥哥本哈根自然歷史博物館地質學家 Minik Rosing 對 Komiya 的研究團隊表示讚揚,但也指出還有很多的工作需要完成。Rosing 說:「這是一項很棒的研究,進行了大量複雜且高質量的分析工作。」他同時認為,這些岩石太複雜了,被研究的石墨「可能只有 27 億年的歷史,但依然能夠通過所有的測試」。


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