億年岩層神秘痕跡 或為古微生物(圖)

美國宇航局衛星拍攝的西澳皮爾巴拉區的斯特雷利池岩層(網路圖片)

今天澳大利亞淺水水域中由微生物菌落塑造的疊層石(網路圖片)

研究人員在距今大約34.5億年的古老岩石上發現了早期地球上存在的神秘微生物信息，涉及到與遠古微生物代謝有關的線索。這些存在於遠古地球的生物位於澳大利亞西岸皮爾巴拉（Pilbara）區域的斯特雷利池（StrelleyPool）底部角岩層。美國宇航局通過Landsat-7地球觀測衛星在2000年5月和2001年6月通過該地區上空，獲取到相關的地質調查圖像，研究人員傑西·艾倫（JesseAllen）從馬里蘭州大學獲得了地理信息的數據。在澳大利亞這塊大陸某些地方自古以來就存在崎嶇不平、乾旱的沙漠以及被海風吹蝕的岩層等。

在該大陸的一些地區仍然存在未被我們所發現的數十億年前形成的陸地，因此科學家們希望在這裡尋找到與遠古地球有關的線索，比如以往的生物圈以及與環境有關建議。目前，一組科學家正在利用同位素研究分析澳大利亞岩層中微生物的代謝途徑。研究人員認為斯特雷利池隱藏了關於地球早期微生物的信息，因此科學家們希望到這裡進行調查研究並通過相關檢測來發現土壤中隱藏的線索。

根據科學家們估計，其時間範圍在公元前34.5億年至35.5億年。雖然今天這裡是一片乾燥的世界，但在遠古地球上這裡確存在較為豐富的微生物，一旦被淹沒在淺層海水中，這些微生物很可能會生長旺盛。這項新的研究則由科學家托馬索（TomasoR.R.Bontognali）和他的同事們在斯特雷利池硅質岩岩層中開展的工作。這塊區域對天體生物學家而言也具有較大的興趣，比如這裡沉積結構和古代岩層。經過多年的研究，斯特雷利池逐漸透露出關於地球生命起源的微生物信息。

科學家認為在斯特雷利池形成的疊層石是早期微生物群落存在的直接證據，在岩石中出現片狀的沉積物薄層，地質學家將其稱為「紋層」，其中富含著大量的有機碳物質。此類疊層石比如在南非發現的獨特富含有機質的葉片。研究團隊在斯特雷利池中發現了與硫同位素有關的信息。科學家對該地區的探索過程可以為研究地球古代生物圈提供寶貴的深入調查線索，探索地球上的微生物圈與地球的早期環境是如何發生關聯的。研究人員認為如果通過在某些特殊的岩質中測量硫同位素，可以將遠古微生物的代謝證據聯繫到化石材料上。

來自西澳大利亞的研究人員大衛·韋西（DavidWacey）認為在該地區岩層黃鐵礦中存在的硫同位素與有機物質中的相關元素可以進行比對，由此發現所有的數據都是匹配的，這個證據清楚地顯示了在34億年前的生物體硫代謝過程，以及顯示了當時的地球環境中這些微生物顯得多麼活躍。硫元素對地球上的生命而言顯得至關重要，因為在諸如氨基酸和蛋白質中都需要硫元素，前者則是活體細胞必須存在的元素。

在當今的地球元素循環中，微生物可以幫助硫元素進行全球性的循環，以便生物圈中的其他生物也可以使用到硫元素。對硫代謝的研究也可以幫助天體生物學家更好地瞭解地球生物圈的演變歷史過程。但奇怪的是，在以往的研究中認為早太古時期的地球上，沉積物硫元素的比例較低，限制了該元素的代謝過程，這導致了科學家們認為在古老岩層中硫同位素的代謝與遠古微生物活動不存在關係，相反，卻認為是其他非生物進程影響了硫同位素的比例。