加拿大北部发现地球上最古老的生命

在魁北克省北部因纽特人村庄因努克朱阿克（Inukjuak）以北约35公里处，有一处奇特的岩层，从地面隆起。它被称为努夫瓦吉图克表壳带（Nuvvuagittuq Supracrustal Belt），主要由灰绿色岩石构成，并带有红色脉纹。如果您攀爬上去，而您并非地质学家，很可能根本不会注意到自己正站在什么上面。据信，这些岩石形成于数十亿年前史前海底，靠近古老的热液喷口。它们带有一种不同寻常的古代生命形式的印记，这种生命形式或许可以改写地球的历史！

一个国际研究小组表示，这些岩石的年龄在38亿至43亿年之间，是迄今为止地球上发现的最古老的岩石。但这还不是全部。它们奇特的结构表明，古代微生物的存在，将它们转化为“微化石”迄今为止发现的最古老的化石，也是地球上最古老的生命记录。

Nuvvuagittuq 表壳带，其后方是纳斯塔波卡岛的一小部分。

我们的星球只有大约45亿年的历史。这些岩石形成之时，地球正处于冷却阶段，海洋形成于几亿年前，大气充满毒性，当时的地球状态几乎不可能存在我们今天所知的任何生命形式。地球的这个早期时期——被称为冥古代（Hadean Eon），持续了大约45亿到40亿年前——如同地狱般可怕，以至于以冥王哈迪斯（Hades）的名字命名。

这就是为什么这样的发现如此重要的原因之一：如果生命可以在早期地球上出现，那么它也可以在其他星球上出现！

热液喷口 NSB 矿床中的赤铁矿管代表了地球上最古老的微化石，也为地球存在生命提供了证据。

来自魁北克的地球化学家多米尼克·帕皮诺 (Dominic Papineau) 于 2011 年对该省北部进行了实地考察。为了到达那里，他必须连续乘坐三次小型螺旋桨飞机，然后乘船三个小时。

帕皮诺没想到会发现化石，主要是因为那里的岩石已经严重变质（这意味着它们在地壳下巨大的压力和热量下发生了变化——这个过程会摧毁任何生命迹象）。

含有微生物的赤铁矿燧石结核呈鲜红色，呈折射状。右上方深绿色的火山岩显示了海底的热液沉积。

帕皮诺说，看到这片鲜红色的金属战场散布在灰蓝色的景观中，感觉很奇怪。“关于这些岩石的一个假设是，它们的形成受到了生物的影响”- 伦敦大学学院（UCL）教授说道。

现存的某些类型的细菌可以“收成”通过化学反应从铁中吸收营养物质。帕皮诺想知道，大约40亿年前是否存在类似的生物？

“这些岩石的外观让我很感兴趣，所以我对它们进行了采样”- 帕皮诺说 -“但当我在现场发现石英结核（由细菌形成的矿物沉积物）时，我才意识到里面可能储存着一些重要的东西。”

碧玉中发现的红铁矿（赤铁矿——一种铁矿物）沉积物形成了许多管状、纤维状、颗粒状和玫瑰花状结构。虽然这表明这种岩石可能来自生物，但它仍然只是“有能力的”这类结构可以通过多种非生物相互作用形成，因此帕皮诺和其他科学家需要进一步研究。这些地层的一个有趣特征是其周围环绕着其他矿物层。

“我们获得的玫瑰花结是由碳酸盐、磷灰石和石墨碳构成的。碳酸盐和磷灰石是构成骨骼的成分。”- 他说道。

微观玫瑰花结由碳酸盐、同心石英层和单个石英晶体的核心以及来自 Nuvvuagittuq 表壳带的少量红色赤铁矿组成。

换句话说，这些都是高度有机的物质，很可能起源于微化石。

在伦敦大学学院，帕皮诺和论文第一作者马修·多德利用显微镜和光谱学进一步研究了这些物种。最终，他们得出结论，存在古代铁氧化生物的微化石证据。

世界上只有少数几个地方能找到这种年代的岩石。其中之一就是格陵兰岛的沉积构造。2016年，科学家宣布他们在那里发现了距今37亿年的化石，在当时，它们是迄今为止发现的最古老的化石。

这些化石与本文中的岩石形成于同一地质时期，由呼吸氧气的微生物形成。这意味着，在我们星球的极早期阶段，不仅存在生命，而且生命形式也相当多样化。

“如果热液喷口附近确实存在产氧细菌和铁氧化细菌，那么生命将会非常多样化，因为这些细菌与现在的微生物有亲缘关系（尽管关系很远）。”- 帕皮诺说道。

因纽特人制作的堆叠石碑。

在火星早期历史中发现两种截然不同的生命分支，为寻找其他行星上的生命打开了大门。如果两种不同的细菌能够在地球上如此早期生存，那么它们是否也能在远古火星海洋的热液喷口附近，甚至在木卫二的地下海洋中找到呢？科学家在火星上发现了赤铁矿结核，其形式为“蓝莓”由机遇号探测器发现。

帕皮诺选择魁北克作为目标，因为在了解了格陵兰岛的研究之后，他知道在离家较近的地方可能会发现类似的标本。“这是我的家乡。这是我的国家。”——他说。通过在该地北部发现古老的岩石，他和他的同事改写了地球生命的历史。