澳大利亞 Strelley Pool 岩石最新研究進一步證實地球在35億年前出現生命

類別: 新奇

地球上的生命是在什麼時候出現的呢?地球形成於45億年前,但最初並不適合生命生存。有明確的證據表明27億年前有些複雜的生物群落通過生物膜形成沉積物,生活在海邊的疊層岩中。在2006年就有相關論文就澳大利亞 Strelley Pool 的岩石論述證明這種複雜的生物群落在35億年前就出現了。

現在,一個有關 Strelley Pool 岩石的最新研究提供的證據證明這些沉澱物是由於某些生物活性形成的,因為岩石裡有機物硫的同位素和我們所知道的生命起源時的硫物質具有明顯的相似性。經化學鑑定這些硫原子的區別僅在相對分子量。在快速和能量敏感的胞內反應中,這種輕微的差別使質量較小的硫原子更容易併入生物分子中。久而久之,儘管是微小的不同也將導致與非生物物質裡在硫元素同位素比上的巨大差異。

澳大利亞 Strelley Pool 岩石最新研究進一步證實地球在35億年前出現生命

硫有四種同位素,32S是最常見的。儘管34S的量都很大,但是在生物有機體裡32S存在更大的不同,這是因為生物體內的代謝執行機制是將氫原子與硫原子結合(形成具有臭雞蛋氣味的硫化氫),也就是說,生物體傾向選擇輕一點的32S,這也就是為什麼環境中硫酸鹽超過70%的34S最終被細菌用於產生硫化氫。

但是也有些自然過程並不遵循以上過程,這意味著簡單地對從岩石提取的各種硫元素進行含量測定不能說明該岩石中存在生命。但是生物沉積物有個典型的不同是:有些片層就是被簡單的外界環境物質包裹,但另一些是被大量的生物分子包裹的,同時分子內部存在一個不平衡的同位素比,所以我們要做的就是在不同的岩石片層裡尋找這種標誌性差異。

這也正是前面提到論文的作者所做的事情,他從岩石上取下薄層切片,並用離子束掃描分析表面的硫元素。得到的結果就是相隔不過微米的不同片層樣品中34S的含量。結果發現含量差異在50%左右,且這些差異均與岩石中的有機質的內含物有關係。含量分析顯示它與析出的鐵硫化合物具有相同的硫元素含量比。另外,33S的含量資訊也與我們所知道的太古代時代的化合物類似,這也證明片層內的硫元素是來自外界環境的。

但正如作者所說,該實驗不能確切的說明這些片層沉積物均來自生物膜,而只是這從某一方面證明了它是生物膜,並且這說明在早期使用的一些的代謝方式今天仍適用。讓人很是印象深刻的是:上述證據顯示這些複雜的生物群落生活在35億年前,而後期重轟炸期就發生在38億年前。另外,將地球上有機體出現的時間與多細胞生物出現的時間相比較,說明它們用了20億年才實現了這個跨越。[老人愛怡 via arstechnica]

澳大利亞 Strelley Pool 岩石最新研究進一步證實地球在35億年前出現生命原文請看這裡

推薦文章