在最新的一项研究中,科学家在葡萄牙和西班牙沿海的海底探钻了地下的岩石,通过分析发现,该岩石中潜藏了1.25亿年前的生命。岩石的年龄可以追溯回当地幔(在外壳下面的粘性层)被暴露于海水中时。科学家一直怀疑,当地球地下深处的岩石和海水混合时,这种混合是否代表了制造生命的条件已趋于成熟。该项研究发表在了《国家科学院学报》上,该论文解释了这个化学反应是如何发生的。
马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的科学家,也是论文的一作Frieder Klein说,所有驱动这些生态系统运作的必要成分都是从零开始的。相似的系统或许在地球的大部分历史中,直到现在都一直存在着;这种生态系统也可能存在在含水的岩石星体上,比如木卫二。科学家在海底热液系统中发现了微生物的踪迹,这些热液体系在早期的白垩纪就开始活跃,超过1亿年,那个时候超大陆盘古大陆分裂并产生了大西洋。
Klein和他的同事发现地微生物的踪迹远非地球上最古老的生命;地球上首次出现的微生物可以追溯回35亿年以前。但是这个新研究或许可以揭示生命是如何从一个非生物的化学汤形成的。1993年,研究人员第一次在海底底下690米处钻取岩石。这些岩石代表了古老的海底,这些岩石是由于超大陆盘古大陆的分裂从地幔向上挤压形成的。
根据研究,盘古大陆中的两大板块的分离造就了一个盆地,形成了后来的大西洋;大西洋中形成的断裂第一次把岩石曝露在海水中。岩石和水之间的化学反应使海水注入了矿物质。其结果就是一锅由氢气、甲烷、溶解碳和电子受体(比如,铁、氧、硝酸盐)结合的“汤”。Klein和他的团队发现,微生物在这锅“汤”中蓬勃的发展了起来。
这些岩石拥有富含有机物的纹理,包括脂类、蛋白质和氨基酸(构成蛋白质的基本单元),一切生命的化学特征。
Klein说,微生物曾聚居在海底岩石的破裂处,并在地质断裂过程中形成的热液海水处茁壮成长。但是矿物质在裂缝中不断滋生,并将微生物埋在其中。而这些矿物质被印证了是这些生物体最终的储存容器,脂类和蛋白质在这里被保存了超过一亿年。
由于岩石必须在有菌的条件下储存在室温内,因此,Klein和他的团队不得不渗透进钻探岩心,寻找纯净的样本。当研究人员发现脂类与其它有机物质的时候,Klein寻求了在德国布莱梅大学的脂肪专家Florence Schubotz的帮助。Schubotz对脂类做了生化分析发现,这些脂类跟存在在“失落的城市”的热液区一模一样,热液区是大西洋中心活跃的热液喷口。
Klein说,他对Schubotz博士发来邮件内对脂类的详细分析感到振奋。在此之前,科学家相信这种脂类只有在对一些对生命具有挑战的环境下才能找到,像“失落的城市”的碱性喷口,或者海底下泄露甲烷和其它碳水化合物的冷泉。
Klein和他的团队希望这次的发现能对“水 + 岩石 = 生命”的理解做出贡献,或许可以对其它行星上的生命形成也有所帮助。该团队将继续在其它类似的裂缝中找到微生物的踪影。Klein也表示该团队将在未来,将对一些特别的微生物进行研究,以及探究混合区的环境条件是怎样的。