34億年前地球已存在微生物 無(wú)需氧氣以硫?yàn)槭郴蚴亲罟爬仙问?/h1>
2011-08-15 00:52:53
科技傳播 2011年17期 關(guān)鍵詞：研究
一個(gè)由英國(guó)牛津大學(xué)和西澳大利亞大學(xué)的科學(xué)家組成的研究小組日前在《自然·地球科學(xué)》雜志上報(bào)告稱(chēng)，他們?cè)诰嘟?4億年前的化石中發(fā)現(xiàn)了一種以硫?yàn)槭车奈⑸铮@有可能是地球上最古老的生命形式。該發(fā)現(xiàn)不僅將地球生命出現(xiàn)的時(shí)間提前到了34億年前，更為人類(lèi)在火星等其他星球?qū)ふ疑峁┝艘罁?jù)。
該研究對(duì)早期地球進(jìn)行了生動(dòng)的描繪：當(dāng)時(shí)的海水像洗澡水一樣溫?zé)?，大約有40℃—50℃；陸地剛剛形成不久，遍布各處的火山噴發(fā)出大量的氣體和熔巖；與今天相比，月球距離地球更近，看起來(lái)更大，引發(fā)的浪潮也更洶涌；沒(méi)有植物或藻類(lèi)，沒(méi)有光合作用，大氣中也沒(méi)有氧氣。負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的牛津大學(xué)地球科學(xué)系教授馬丁·布萊瑟說(shuō)：“那時(shí)的地球?qū)θ祟?lèi)來(lái)說(shuō)絕對(duì)是個(gè)地獄，但對(duì)早期生命來(lái)說(shuō)卻是一個(gè)真正的天堂?！?/p>
共同進(jìn)行該項(xiàng)研究的西澳大利亞大學(xué)的大衛(wèi)·威塞說(shuō)，他們是在澳大利亞西部皮爾巴拉地區(qū)的斯特尼湖發(fā)現(xiàn)這些化石的。該地區(qū)擁有一處約有34億年歷史、保存完好的水成巖，為探索生命起源提供了獨(dú)一無(wú)二的視野。
研究人員用拉曼光譜儀、高分辨率透射電子顯微鏡等分析手段對(duì)這些微小的化石進(jìn)行研究。放大的圖像顯示，化石呈球形或管狀，其中微生物的尺寸在0.01—0.02毫米之間，與現(xiàn)代微生物極為類(lèi)似。此外其細(xì)胞壁中的碳和氮也是現(xiàn)今地球所有生命體的主要特征。有些化石中還保留著這些早期微生物生長(zhǎng)和分裂所形成的精細(xì)結(jié)構(gòu)。研究人員稱(chēng)，其中一些微生物可能以一種富含硫和鐵的黃鐵礦為食，并排泄出硫酸鹽；而另一些則能將硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫化氫。
威塞說(shuō)，雖然這些早期生命非常簡(jiǎn)單，只有單個(gè)細(xì)胞和小鏈，但該發(fā)現(xiàn)表明，在沒(méi)有氧氣或氧氣含量低的其他行星上也可能存在類(lèi)似生命形式。該研究不但有助于科學(xué)家對(duì)地球生命的第一章作出更為詳盡和真實(shí)的描述，同時(shí)也有望為尋找外星生命提供新依據(jù)。
此前曾有科學(xué)家宣稱(chēng)找到了35億年前的微生物化石，但威塞稱(chēng)該說(shuō)法尚存爭(zhēng)議，其中的一些在年代上存有疑問(wèn)，還有一些雖然年代符合但其中的微生物并無(wú)明顯的新陳代謝過(guò)程。
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該研究對(duì)早期地球進(jìn)行了生動(dòng)的描繪：當(dāng)時(shí)的海水像洗澡水一樣溫?zé)?，大約有40℃—50℃；陸地剛剛形成不久，遍布各處的火山噴發(fā)出大量的氣體和熔巖；與今天相比，月球距離地球更近，看起來(lái)更大，引發(fā)的浪潮也更洶涌；沒(méi)有植物或藻類(lèi)，沒(méi)有光合作用，大氣中也沒(méi)有氧氣。負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的牛津大學(xué)地球科學(xué)系教授馬丁·布萊瑟說(shuō)：“那時(shí)的地球?qū)θ祟?lèi)來(lái)說(shuō)絕對(duì)是個(gè)地獄，但對(duì)早期生命來(lái)說(shuō)卻是一個(gè)真正的天堂?！?/p>
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研究人員用拉曼光譜儀、高分辨率透射電子顯微鏡等分析手段對(duì)這些微小的化石進(jìn)行研究。放大的圖像顯示，化石呈球形或管狀，其中微生物的尺寸在0.01—0.02毫米之間，與現(xiàn)代微生物極為類(lèi)似。此外其細(xì)胞壁中的碳和氮也是現(xiàn)今地球所有生命體的主要特征。有些化石中還保留著這些早期微生物生長(zhǎng)和分裂所形成的精細(xì)結(jié)構(gòu)。研究人員稱(chēng)，其中一些微生物可能以一種富含硫和鐵的黃鐵礦為食，并排泄出硫酸鹽；而另一些則能將硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫化氫。
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