34亿年前的甲烷循环微生物化石拓展了早期地球的宜居性前沿
2022-04-22新闻资讯
南非巴伯顿绿岩带研究区的位置图像
由博洛尼亚大学领导的一组国际研究人员发现了 34.2 亿年前生活在海底热液系统中的甲烷循环微生物的化石残骸。
微化石是此类生命最古老的证据，并扩大了早期地球以及火星等其他行星上潜在可居住环境的边界。
该研究发表在《 科学进展》杂志上，分析了从南非巴伯顿绿岩带收集的岩石中两层薄层中的微化石标本。该地区靠近斯威士兰和莫桑比克的边界，包含我们星球上发现的一些最古老、保存最完好的沉积岩。
微化石具有富含碳的外鞘和化学和结构上不同的核心，与细胞内或细胞质物质周围的细胞壁或膜一致。
在南非巴伯顿绿岩带采集岩石样本的露头图像
该研究的主要作者芭芭拉·卡瓦拉齐教授说：“我们发现了保存完好的化石微生物的证据，这些化石微生物似乎在海底几米以下的热液系统产生的温水形成的空腔壁上繁盛。被火山活动加热的地下栖息地很可能拥有地球上一些最早的微生物生态系统，这是我们迄今为止发现的最古老的例子。”
较冷的海水与较暖的地下热液相互作用会产生丰富的化学汤，条件的变化会导致多个潜在的微生境。在空腔壁的尖端空心处发现了细丝簇，而单个细丝则散布在空腔底部。
丝状微化石的光学显微镜图像
化学分析表明，细丝包含生命所需的大部分主要元素。有机化合物中镍的浓度提供了原始新陈代谢的进一步证据，并且与现代微生物（称为古细菌原核生物）中发现的镍含量一致，这些微生物在没有氧气的情况下生活并使用甲烷进行新陈代谢。
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“虽然我们知道古细菌原核生物可以化石化，但我们的直接例子极其有限。我们的发现可以将古细菌化石的记录首次扩展到地球上首次出现生命的时代，”卡瓦拉齐教授说。
她补充说：“由于我们还在火星上发现了类似的环境，这项研究也对天体生物学和在地球以外发现生命的机会产生了影响。”