铁硫矿物可能见证了数十亿年前地球上最早的微生物
图宾根大学和哥廷根大学的一组研究人员发现,某些具有特征形状的矿物可能表明数十亿年前深海热液喷口或黑烟囱中细菌的活动。
这标志着我们在理解生命起源方面迈出了重要一步。这项研究由 Eric Runge 和 Jan-Peter Duda 教授(现都在哥廷根大学)以及蒂宾根大学的地球微生物学家 Andreas Kappler 教授和 Muammar Mansor 博士领导,发表在Communications Earth & Environment上。
地质记录显示,温泉在我们的星球上已经存在了至少 37.7 亿年。研究人员认为,由于温泉系统极其动态的物理和化学条件,温泉系统可能产生了有机物质和地球上第一个生命。人们认为太阳系的其他行星上也存在类似的系统,这表明那里也可能存在生命。
追踪进化路径
“为了了解生命是如何起源的,我们正在追踪数十亿年前微生物的进化。为此,我们正在地球上最古老的岩石中寻找生命的痕迹,我们称之为生物印记,”埃里克·龙格解释道,在两位科学家搬到哥廷根大学之前,他在蒂宾根大学由 Jan-Peter Duda 领导的艾美诺特工作组中进行了研究。
龙格表示,目前尚不清楚岩石中的矿物质是由微生物等生物体的作用形成的,还是仅由化学和物理过程形成的。 “我们正在磨练对生物特征的搜索,更好地了解生物形成的矿物在漫长的地质时期如何变化,”他说。
一种特别有前景的生物特征是铁硫矿物黄铁矿——“愚人金”——在海底热液喷口中含量丰富。当磁铁矿与富含硫的流体发生反应时,黄铁矿可以直接形成,也可以由磁铁矿二次形成。至关重要的是,它以多种形式出现。
“在我们的分析中,黄铁矿以其特有的球形形式被证明特别有趣,其结构类似于覆盆子,”安德烈亚斯·卡普勒报告说。 “只有当起始材料磁铁矿由铁还原细菌形成时,它才会形成这种形状。”