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地球最早的生命写进了石头,这段纪录正被踩碎

2026-10-16 06:12 EDT · AI 整理 · 依据 8 家来源(网络) · 1275 字 · 阅读 …
图:西澳鲨鱼湾哈梅林池的微生物垫,活体叠层石在此存活;近35亿年前的最老化石也在同一片岩区。
图片:Ben Cordia / CC BY-SA 4.0 · via Wikimedia Commons

地球最早的生命写进了石头,这段纪录正被踩碎

微生物岩:地球最早可见的生命刻痕

地球最早能被人眼看见的生命痕迹不是骨头或贝壳,而是石头上的层理。这类化石被称为微生物岩——微生物群落把沉积物捕获、黏结并沉淀出矿物,层层堆成层状或团块状结构。《The Conversation》10月15日的文章介绍,微生物岩按内部织物分三类:层状的叠层石、团块状的凝块石,以及几乎无层理的致密微生物岩。

西澳一条岩带,写满三十五亿年

西澳保存着全球罕见的完整记录:皮尔巴拉地区最老的化石微生物岩藏在近35亿年的岩石里,鲨鱼湾联合国教科文组织世界遗产区内还有活体。鲨鱼湾东北约750公里的皮尔巴拉,一片红色丘陵在34亿年前是类似今日哈梅林池的浅海;德雷瑟组约34.8亿年的间歇泉沉积把生命登上陆地的证据往前推,斯特雷利池燧石的叠层石约34.3亿年。"叠层石"一词在希腊语里意为"层状岩石"。

鲨鱼湾的咸水,替它们挡住掠食者

哈梅林池水浅、蒸发快,一道沙坝又限制海水流入,盐度约为正常海水的两倍。多数生物扛不住这么咸的水,微生物岩反而避开了竞争者与啃食者。活体微生物岩因此被形容为解读化石同类物的一把"罗塞塔石碑"——研究人员正是从当地样本里分离出一种与真核生物祖先关系密切的阿斯加德古菌。

国家报告判地质遗产前景"黯淡"

这批石头在保护体系里的身份是"地质遗产"。2021年《澳大利亚环境状况报告》的结论是:由于缺少国家级框架、关注与经费,"地质遗产的整体前景黯淡"。文章作者说,至今几乎没有改变。

五十年研究,凝成一篇综述

一篇回顾西澳微生物岩研究五十年的综述发表在期刊《Alcheringa》上。它指出,西澳的记录至少跨越地球五次大灭绝中的一次甚至两次;微生物岩数量突然上升,常与重大生态扰动同期或略早出现,因此可望充当环境压力的早期指示物。

它们先造出氧气,又被复杂生命挤走

微生物岩在最早能释放氧气的微生物代谢中占着发源位置,把沿海水体乃至原始大气从还原态推向氧化态。蓝细菌可能约29亿年前就已出现,在此后数亿年里持续产氧,直到24亿至23亿年前的大氧化事件,氧气才在大气中积累。叠层石在28亿至10亿年前最繁盛,约10亿年前多样性与化石丰度骤降;今天活体叠层石仅存于全球零星几处。

长得慢到一脚踩痕要几百年才补回

活体微生物岩对环境扰动极其敏感,生长极慢:物理损伤可能要数十年到数百年才能修复,甚至根本修不好。水质变化、气候变暖与到访人数上升正持续加码。化石点位同样脆弱,旅游、不当采集乃至科研采样都可能损坏这些不可替代的遗址。

已经出过事:两千年的凝块石被踩碎

2024年5月,数十名追极光的人闯进莱克克利夫顿的限制区域,踩踏了当地约2000年历史的凝块石。在莱克克利夫顿和鲨鱼湾等点位,有些事件造成的破坏可能是不可逆的。

受损的是早期生命与大气的档案

受损的不只是风景。用化学方法辨别生物成因的研究发现,年代越久越难检测:最近5亿年的岩石仍保留强烈生命信号,5亿至25亿年的样本约三分之二还能测出,老于25亿年的岩石只有47%仍留有可探测的生命痕迹。样本被踩坏或采走,损失的是关于早期生命与大气的档案。对旅游业来说,这些"活化石"是鲨鱼湾与亚尔戈鲁普国家公园的核心看点。皮尔巴拉的斯特雷利池燧石约34亿年,受保护、禁止采集;鲨鱼湾的活体点位处于完全保护状态。

新栈道能挡住多少脚步

莱克克利夫顿的古凝块石将迎来新木栈道,鲨鱼湾世界遗产区的导览资料要求游客留在步道与观景区域内、不要攀爬触摸。但研究者认为,在地质遗产仍缺国家层面框架与资源的情况下,这类零散举措难以守住三十五亿年的记录。

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科学