35亿年前,微生物已经具备了在地球上生存的必要条件。这是一个研究小组在研究了来自澳大利亚大理石吧Dresser矿的硫酸钡(重晶石)中的微观流体包裹体后得出的结论。在他们发表的“保存在35亿年前流体包裹体中的微生物生命成分”一文中,研究人员指出,当时已经存在可以作为微生物生命营养素的有机碳化合物。第一作者Helge Miszligbach(德国Goumlttingen大学)的研究发表在《自然通讯》杂志上。GFZ德国地球科学研究中心的合著者Volker Lü;ders对流体包裹体中的气体进行了碳同位素分析。
流体包裹体显示出史前生命的潜力
评估结果令人惊讶,尽管他警告人们不要曲解它们。”我们不应该把研究结果作为早期生命的直接证据。更确切地说,对35亿年前的流体的研究结果显示了这种史前生命存在的可能性。当时生命是否真正起源于它还不能确定。根据这些结果,“我们现在知道了一个时间点,我们可以说这是可能的,”Lü;ders解释道。
澳大利亚重晶石作为地质档案,矿物中的流体包裹体是地壳中热溶液和气体迁移的微观地质档案。原生流体包裹体是在矿物生长过程中直接形成的,提供了有关其形成条件的重要信息。这包括压力、温度和溶液组成。除了水相外,流体包裹体还可能含有化学性质可以持续数十亿年的气体。本研究中检测到的流体包裹体是在宿主矿物结晶过程中被捕获的。本研究中所研究的流体包裹体来自澳大利亚的Dresser矿。它们是在硫酸钡(重晶石)的主矿物结晶过程中被捕获的。研究小组对它们的形成条件、生物信号和碳同位素进行了广泛的分析。在分析的过程中,发现它们含有原始的新陈代谢,因此是生命的能量来源。Luumlders的碳同位素分析结果为不同的碳源提供了额外的证据。虽然灰色重晶石富含气体的包裹体中含有微量岩浆碳,但在黑色重晶石的流体包裹体中可以找到碳的有机成因的明确证据。
后续研究是可能的
“这项研究可能会引起很大的轰动,”Lü;ders说。到目前为止,在太古代矿物的流体包裹体中还没有发现这种类型的有机分子。然而,他同时表示,这项研究只是第一步。Lü;ders说:“测量仪器不断提高的灵敏度将为研究矿物中的固体和流体微包裹体提供新的工具。在不久的将来,生物特征和同位素比值的测量可能会变得越来越精确。”
Journal Reference:
Helge Mißbach, Jan-peter Duda, Alfons M. van den Kerkhof, Volker Lüders, Andreas pack, Joachim Reitner, Volker Thiel. Ingredients for microbial life preserved in 3.5 billion-year-old fluid inclusions. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-21323-z