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西澳大利亚的这片风景是这些非常古老的细胞化石(小图)的家。

   当Martin Brasier在澳大利亚西部一片古老海滩的黏合砂砾中发现那些看起来像细胞化石的遗迹后,他知道这正是适合自己的工作。地质学家面临的一个最大挑战便是确定一块“化石”何时真的变成了化石,特别当涉及到早期生命时更是如此。它们并没有剩余的骨骼,并且矿化的球体代表了简单的细胞,有时细丝很容易在沉积物中变成晶体或其他不规则的物体。更重要的是,作为英国牛津大学的一名地质学家,Brasier曾对由其他研究人员所发现的所谓最古老的化石进行过最严厉的批判。

  然而如今,Brasier和克劳利市西澳大利亚大学的地质学家David Wacey表示,他们发现了34亿年前的细胞,这可能是迄今为止所找到的最古老的化石。同样古老甚至更早的微生物之前也曾有过报道,包括在距离Brasier和Wacey的这一发现20公里处找到的大量光合作用细菌,然而Brasier和其他学者对于这些化石的有效性曾表示质疑。两位科学家透露,他们通过对细胞周围的矿物质进行化学分析后发现,这些微生物依赖硫元素获取养料。Brasier认为,这样一个海滩可能是孕育生命的最早的温床。

  并未参与该项研究的美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的地质学家Bruce Runnegar认为,这项研究工作代表了“地球最早期生命本质一些最棒的证据”。

  由于非常类似于现代海滩——这意味着随着沉积作用,这些沉积物不会被严重加热或扭曲,Brasier首先怀疑古老的岩层是寻找这些最古老化石的绝佳地点。Wacey和同事通过分析包含这一古老海岸线的岩层从而确定了该海滩大约有34亿年的历史。

  他们所发现的细胞化石看起来“前途无量”——它们是中空的,并且一些成群聚集在一起的细胞被看起来像膜一样的物质所包围着。Brasier表示:“它们在形态学上与细胞很像。”这些细胞同时还不规则地分布在沉积物上,正像现代细菌往往会聚集在食物来源附近一样。研究人员在8月21日出版的《自然—地球科学》杂志上报告了这一研究成果。

  谈到化学性质,Wacey和Brasier发现细胞壁中显然含有来自周围岩层的另一种同位素或另一种类型的碳。他们同时还在细胞中和细胞周围发现了包含有不同类型的硫的微小矿物晶体——这是微生物从环境中加工硫以获取能量的证据。

  当时的地球与今天的地球有着天壤之别。冒着蒸汽的海洋可能有45摄氏度;同时氧气非常匮乏。Brasier因而指出,早期生命依赖于含硫化合物是具有重要意义的。硫细菌在今天的深海热液喷口、温泉和低氧环境中非常普遍。其他研究人员曾认为早期细菌依赖于光合作用,或利用氢提供能量。斯坦福大学的地质学家Donald Lowe表示:“最后,它可能变成了利用各种不同新陈代谢方式的各种各样的生物体。”

  此前,科学家推测,在约35亿年前,地球上就已经存在生命,但长期没有找到化石证据。

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channelId 1 1 澳发现最古老细胞化石 早期生命本质最佳证据 1 当Martin Brasier在澳大利亚西部一片古老海滩的黏合砂砾中发现那些看起来像细胞化石的遗迹后,他知道这正是适合自己的工作。地质学家面临的一个最大挑战便是确定一块“化石”何时真的变成了化石,特别当涉及到早期生命时更是如此