一項令人難以置信的發(fā)現(xiàn)，剛剛向我們揭示了地球生命的可能源頭。

一組地質(zhì)學家剛剛發(fā)現(xiàn)了原核生物和藻類生命的微小殘留物——它們被困在可追溯到 8.3 億年前的巖鹽晶體中。

Microorganisms in fluid inclusions of Browne Formation halite. (Schreder-Gomes et al., Geology, 2022)

石鹽是本質(zhì)上是氯化鈉，也稱巖鹽。這一發(fā)現(xiàn)表明，這種天然礦物可能是研究古代咸水環(huán)境的一種以前未開發(fā)的資源。

此外，被困在其中的生物可能仍然活著。

不僅在地球上，而且在火星等地外環(huán)境中，大型鹽沉積物已被確定為古代大型液態(tài)水儲層的證據(jù)。

這些有機體看起來不像你想象的那樣。以前的古代微化石被發(fā)現(xiàn)壓在巖層中，例如頁巖，可以追溯到數(shù)十億年前。鹽不能以同樣的方式保存有機物質(zhì)。

相反，當晶體在鹽水環(huán)境中形成時，少量的液體會被困在里面。這些被稱為流體包裹體，它們是巖鹽結(jié)晶的母水殘余物。

這使得它們具有科學價值，因為它們可以包含有關(guān)礦物形成時的水溫、水化學甚至大氣溫度的信息。

科學家們還發(fā)現(xiàn)了生活在最近和現(xiàn)代的巖鹽形成環(huán)境中的微生物。這些環(huán)境非常咸；盡管如此，細菌、真菌和藻類等微生物都被發(fā)現(xiàn)可在其中繁衍生息。

此外，石膏和巖鹽的流體包裹體中的微生物，大多是現(xiàn)代或近期的，少數(shù)可追溯到遠古時代。然而，識別這些古老生物的方法，讓人們對它們是否與巖鹽同齡存在疑問。

“因此，地球微生物學家一直存在一個問題。”由西弗吉尼亞大學地質(zhì)學家 Sara Schreder-Gomes 領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊寫道。 “最古老的化學沉積巖，其中含有的來自沉積環(huán)境的原核和真核微生物能有多古老呢？”

澳大利亞中部現(xiàn)在是沙漠，但曾經(jīng)是一片古老的咸海。 Browne 組 是澳大利亞中部一個特征明確且年代久遠的地層單元，其歷史可以追溯到新元古代。它包括大量的巖鹽，表明古老的海洋環(huán)境。

使用西澳大利亞地質(zhì)調(diào)查局于 1997 年提取的 Browne 組的巖心樣本，Schreder-Gomes 和她的同事能夠僅使用非侵入性光學方法對未改變的新元古代巖鹽進行分析。這可保證巖鹽完好無損。重要的是，這意味著內(nèi)部的任何東西都必然來自晶體形成時。

他們使用透射光和紫外巖相學，首先在低放大率下識別石鹽晶體，然后在高達 2000 倍的放大率下研究其中的流體包裹體。

根據(jù)它們的大小、形狀和紫外熒光，他們在內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了與原核和真核細胞一致的有機固體和液體。

熒光的范圍也很有趣。一些樣本顯示出與有機衰變一致的顏色，而另一些則顯示出與現(xiàn)代生物相同的熒光，研究人員說，這表明存在有機材料。

研究人員指出，一些生物體甚至有可能還活著。流體包裹體可以作為微型菌落繁衍的微生境。曾經(jīng)從 2.5 億年前的石鹽中提取了活的原核生物；所以為什么8.3億年前就不可能？

研究人員寫道：“尚未完全了解微生物在地質(zhì)時間尺度上的可能存活率。有人認為輻射會在很長一段時間內(nèi)破壞有機物，但 Nicastro 等人(2002 年)發(fā)現(xiàn)埋藏的 2.5 億年前的巖鹽僅暴露于微不足道的輻射量。此外，微生物可能在流體中存活代謝變化引起的內(nèi)含物，包括饑餓存活和囊腫階段，以及與可作為營養(yǎng)來源的有機化合物或死細胞共存?！?/p>

研究人員說，這絕對對火星研究有影響，在那里可以發(fā)現(xiàn)與 Browne 組 成分相似的沉積物。他們的研究表明，如何在不破壞或破壞樣本的情況下識別這些生物，這可以為我們提供一套新的識別它們的工具，也可以更好地了解地球自身的歷史。

“光學檢查應(yīng)被視為對古代巖石生物特征的任何研究的基本步驟。它允許在進一步的化學或生物分析之前了解微生物的地質(zhì)背景……它為此類分析提供了一個目標。”