微化石可能是地球形成后生命“非常迅速”开始的证据化石

科学家们认为，他们在地球形成后仅 3 亿年就发现了微生物在地球表面热液喷口附近繁衍生息的证据——这是迄今为止最有力的证据，表明生命开始的时间比人们普遍认为的要早得多。

如果得到证实，则表明生命出现所必需的条件是比较基本的。

领导这项研究的伦敦大学学院的多米尼克·帕皮诺 (Dominic Papineau) 说：“如果生命在适当的条件下相对较快地出现，这会增加其他行星上生命的机会。”

五年前，帕皮诺和他的同事宣布他们找到了 微化石 来自加拿大魁北克省 Nuvvuagittuq 上地壳带的富含铁的沉积岩。 研究小组认为，这些称为赤铁矿的氧化铁细丝、旋钮和管子可能是由生活在热液喷口周围的细菌制成的，这些细菌利用铁基化学反应获取能量。

对这些岩石的科学测年表明它们至少有 37.5 亿年的历史，并且可能有 42.8 亿年的历史，这是它们所在的火成岩的年龄。 在此之前，最早报道的微化石分别为 34.6 亿和 37 亿。 多年前，加拿大的标本可能是地球上最古老的直接生命证据。

现在，对岩石的进一步分析揭示了一个更大、更复杂的结构——一个在一侧有大约一厘米长的平行分支的树干——以及数百个变形的球或椭圆体，以及管和细丝。

“我认为令人惊奇的是构造分支结构的绝对尺寸，即使不超过一厘米，也只有几毫米，”巴比诺说，并补充说它与由 氧化亚铁海蜇，一种在富含铁的深海环境，特别是热液喷口中发现的现代细菌。 “但我们的国家更大、更厚实，”他说。

“我认为我们看到的是一个微生物群落——它们协同工作，随着细丝从这些细胞群中长出，它们混合并形成更大更厚的赤铁矿细丝。

该团队还确定了岩石中的矿物化学副产品，与这些古老的微生物一致，这些微生物通过一种无氧光合作用形式以铁、硫，可能还有二氧化碳和光为生。

综上所述，这些新发现可能表明，在地球形成 3 亿年之后，可能已经存在多种微生物生命。

“我认为它与包含它的火成岩一样古老是有道理的，这将是 42.8 亿年，”帕皮诺说。 “让时钟倒转非常重要，因为它告诉我们生命需要很短的时间才能出现在地球表面。很快之后 [Earth formed] 微生物生命在继续，吞噬着这些热液喷口中的铁和硫。”

然而，并不是每个人都相信结构起源于生物。 虽然它们与其他古代和现代细菌的例子有一些相似之处，但“这些比较是在没有经历过高度转变的岩石或环境中发现的。” [a process involving extreme temperature and pressure] 法国国家科学研究中心古细菌化石专家弗朗西斯·韦斯特尔教授。

她说：“我特别担心链之间的平行性——它们似乎遵循宿主矿物的晶格。这不是细菌特征，所以细丝可能是突变的产物。”

另一方面，该团队确定的硫特征可能具有生物来源。 “如果硫同位素数据是正确的，那么以 Nuvvuagittuq 碧玉石为代表的化学沉积物可能存在与热液喷口相关的生命痕迹，”Westall 说。