地球上的所有生命都可能起源於地球早期歷史上的一個單一的火花。 過了一段時間，她開始多樣化，擴展到幫助她生存的物種。 這些時刻的確切時間在科學界一直存在爭議，但一項新的研究表明，這兩個步驟可能比以前認為的更早發生。 這項由倫敦大學學院的科學家進行的研究基於來自加拿大魁北克的一塊拳頭大小的岩石中存在多種微生物的證據，這塊岩石的歷史在 3,75 到 4,28 億年之間。
2017 年，發現它的研究人員表明，岩石中的結構——微小的細絲、突起和管子——是古代細菌留下的。 但並不是每個人都相信，這些將至少在 300 億年前地球上首次出現生命跡象的日期推遲的結構是生物起源的。
然而，在對岩石進行進一步廣泛分析後，研究小組發現了一個比之前發現的更大、更複雜的結構。 岩石內部是一個莖狀結構，一側有近一厘米長的平行分支，以及數百個扭曲的球體或橢圓體以及管和細絲。 “這意味著生命可能在地球形成後僅 300 億年才出現。 從地質學的角度來看，這很快——大約是太陽繞銀河系轉了一圈，”該研究的主要作者、加州大學的地球化學家 Dominique Papineau 說。
帕皮諾和他的同事們的一個關鍵問題是，這些結構是否可能是由於與生物無關的化學反應而形成的。 根據該論文，可以想像一些較小的結構可能是非生物反應的產物，但新發現的“樹狀”樹幹更有可能是生物起源的，因為這種結構不是單獨由化學反應產生的。之前發現的那些）。 除了這些結構外，研究人員還在岩石中發現了可能是各種代謝過程的副產品的礦化化學物質。 這些化學物質與細菌的能量收集過程一致，其中包括鐵和硫。 根據對化學特徵的解釋，甚至可能存在某種光合作用的跡象。
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這一發現表明早期地球（在其形成後 300 億年）可能居住著許多微生物。 岩石的分析結合了光學觀察與拉曼顯微鏡（使用光散射來確定化學結構）和使用超級計算機對岩石部分進行數字複製，該超級計算機使用兩種高分辨率成像技術處理了數千張圖像。
有問題的岩石碎片是 Papineau 於 2008 年從魁北克的 Nuvvuagittuq 上地殼帶 (NSB) 收集的，該帶曾經是海底的一部分。 NSB 包含地球上已知的一些最古老的沉積岩。 還對化石岩石的稀土元素含量進行了分析，研究人員發現它確實與其他古代岩石樣本的含量相同，證實它與周圍的火山岩一樣古老。
在此發現之前，最早的生命化石證據是在西澳大利亞發現的，距今已有 3,46 億年。 然而，對於這些化石是否具有生物起源，也存在類似的爭議。
也許這一發現最令人興奮的意義在於它對宇宙中生命的潛在分佈意味著什麼。 如果生命能夠在早期地球的惡劣條件下發展和進化，那麼它在太空中可能比我們想像的更普遍。
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