@ 2022.05.23 , 12:11

在岩盐结晶中发现了8.3亿年前的原核生物和藻类残迹,甚至可能是活体

一项令人难以置信的发现,刚刚向我们揭示了地球生命的可能源头。

一组地质学家刚刚发现了原核生物和藻类生命的微小残留物——它们被困在可追溯到 8.3 亿年前的岩盐晶体中。

在岩盐结晶中发现了8.3亿年前的原核生物和藻类残迹,甚至可能是活体
Microorganisms in fluid inclusions of Browne Formation halite. (Schreder-Gomes et al., Geology, 2022)

石盐是本质上是氯化钠,也称岩盐。这一发现表明,这种天然矿物可能是研究古代咸水环境的一种以前未开发的资源。

此外,被困在其中的生物可能仍然活着

不仅在地球上,而且在火星等地外环境中,大型盐沉积物已被确定为古代大型液态水储层的证据。

这些有机体看起来不像你想象的那样。以前的古代微化石被发现压在岩层中,例如页岩,可以追溯到数十亿年前。盐不能以同样的方式保存有机物质。

相反,当晶体在盐水环境中形成时,少量的液体会被困在里面。这些被称为流体包裹体,它们是岩盐结晶的母水残余物。

这使得它们具有科学价值,因为它们可以包含有关矿物形成时的水温、水化学甚至大气温度的信息。

科学家们还发现了生活在最近和现代的岩盐形成环境中的微生物。这些环境非常咸;尽管如此,细菌、真菌和藻类等微生物都被发现可在其中繁衍生息。

此外,石膏和岩盐的流体包裹体中的微生物,大多是现代或近期的,少数可追溯到远古时代。然而,识别这些古老生物的方法,让人们对它们是否与岩盐同龄存在疑问。

“因此,地球微生物学家一直存在一个问题。”由西弗吉尼亚大学地质学家 Sara Schreder-Gomes 领导的一个团队写道。 “最古老的化学沉积岩,其中含有的来自沉积环境的原核和真核微生物能有多古老呢?”

澳大利亚中部现在是沙漠,但曾经是一片古老的咸海。 Browne 组 是澳大利亚中部一个特征明确且年代久远的地层单元,其历史可以追溯到新元古代。它包括大量的岩盐,表明古老的海洋环境。

使用西澳大利亚地质调查局于 1997 年提取的 Browne 组的岩心样本,Schreder-Gomes 和她的同事能够仅使用非侵入性光学方法对未改变的新元古代岩盐进行分析。这可保证岩盐完好无损。重要的是,这意味着内部的任何东西都必然来自晶体形成时。

他们使用透射光和紫外岩相学,首先在低放大率下识别石盐晶体,然后在高达 2000 倍的放大率下研究其中的流体包裹体。

根据它们的大小、形状和紫外荧光,他们在内部发现了与原核和真核细胞一致的有机固体和液体。

荧光的范围也很有趣。一些样本显示出与有机衰变一致的颜色,而另一些则显示出与现代生物相同的荧光,研究人员说,这表明存在有机材料。

研究人员指出,一些生物体甚至有可能还活着。流体包裹体可以作为微型菌落繁衍的微生境。曾经从 2.5 亿年前的石盐中提取了活的原核生物;所以为什么8.3亿年前就不可能?

研究人员写道:“尚未完全了解微生物在地质时间尺度上的可能存活率。有人认为辐射会在很长一段时间内破坏有机物,但 Nicastro 等人(2002 年)发现埋藏的 2.5 亿年前的岩盐仅暴露于微不足道的辐射量。此外,微生物可能在流体中存活代谢变化引起的内含物,包括饥饿存活和囊肿阶段,以及与可作为营养来源的有机化合物或死细胞共存。”

研究人员说,这绝对对火星研究有影响,在那里可以发现与 Browne 组 成分相似的沉积物。他们的研究表明,如何在不破坏或破坏样本的情况下识别这些生物,这可以为我们提供一套新的识别它们的工具,也可以更好地了解地球自身的历史。

“光学检查应被视为对古代岩石生物特征的任何研究的基本步骤。它允许在进一步的化学或生物分析之前了解微生物的地质背景……它为此类分析提供了一个目标。”

https://www.sciencealert.com/830-million-year-old-microorganisms-found-trapped-in-australian-rock


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