在 20 亿年前的岩石中发现最古老的现存微生物

这些生物比之前已知的最古老记录的生物要古老19亿年。
This picture shows many tiny cells in which DNA is abundantly included inside the cells.
古老微生物的确认使用了荧光和红外染料。图片来源:Y. Suzuki, S. J. Webb, M. Kouduka et al. 2024/ Microbial Ecology

在地下近50英尺深处,一个密封的岩石裂缝在过去的20亿年里一直是微生物的家园——这是在这样的条件下发现的最古老的生命。这个近1英尺的样本是在南非的布什维尔德火成岩复合体下方挖掘出来的,比之前已知的最古老微生物记录还要早19亿年。这一发现可能有助于研究人员更好地理解不仅地球上,甚至火星上演化生命的早期阶段。

这些发现于10月2日发表在《微生物生态学》杂志上,来自东京大学地球行星科学系的团队,他们曾在2020年确认了此前已知最古老的生命形式

“我们不知道20亿年前的岩石是否宜居……所以这是一个非常令人兴奋的发现,”东京大学研究生院科学系副教授、该研究的首席作者铃木洋平(Yohey Suzuki)周四在一份声明中说道。

Microbe rock sample
这张照片是在钻孔样本被清洗、火焰处理然后破裂的现场拍摄的。图片来源:Y. Suzuki

要揭示那些隐藏在地表世界亿万年的微生物,就需要在此前研究人员确定生物年龄和起源的方法论基础上进行改进。为此,他们结合了三种成像方法——电子显微镜、荧光显微镜和红外光谱,以确认这些微生物生命是否真的如此古老,还是在挖掘和分析过程中因意外污染所致。在对细胞DNA染色后,研究人员观察了微生物的蛋白质以及它们周围的粘土栖息地,并确定它们既是活的,也是该裂缝样本的原生生物。

这些微生物之所以能够存在的时间比地球上几乎任何其他生命都要长,很可能很大程度上归因于它们的栖息地。位于南非东北部的布什维尔德火成岩复合体(BIC)是一个占地约41,000平方英里的区域,以其丰富的矿藏而闻名,其中包括估计占所有开采铂金总量的70%。数十亿年前,火山岩浆在地球表面下方逐渐冷却,深度达5.6英里。

这些地质构造自那时以来基本保持不变,但也包括微小的裂缝,微生物在其中密集地聚集。与此同时,粘土沉积物覆盖了这些裂缝附近的任何缝隙,将这些微小生物困在里面,而阻止任何其他东西进入。专家们推测,这为微生物生命以极其缓慢的速度持续存在提供了稳定性,并且几乎没有演化变化。通过进一步的探索,该团队希望能够详细描述数十亿年前人类出现之前,地球上一些最早生命的形态。

未来的发现不一定局限于扩展我们对生物在地质时间中如何在地球上进化的理解。研究团队希望他们的额外发现有一天也能帮助搜寻火星上的生命证据。

“NASA的火星探测器“毅力号”目前计划带回与我们在此项研究中使用的岩石年龄相似的样本,”铃木解释道。“在地球样本中发现微生物生命……让我对我们现在能在火星样本中发现什么感到兴奋。”

 

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