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这些裂缝是爬行动物留下的吗?答案可能改写进化史

这些裂缝是爬行动物留下的吗?答案可能改写进化史

作者: 张小路24 | 来源:发表于2019-03-04 09:35 被阅读16次
在21亿年前的岩石中,这些管状的结构是否是爬行生物的迹象,专家们对此意见不一。如果得到证实,这一说法将使可移动生命的出现至少比先前所知的要早15亿年。( A. El Albani & A. Mazurier, IC2MP, CNRS and Université de Poitiers)

2月11日,法国普瓦提埃大学的沉积学家Abderrazak El Albani在《美国国家科学院院刊》上发表了一项研究,其中提出了一个惊人的论断:地球上的生命在21亿年前就开始了相对大规模的活动。

在那个时代,地球的生物圈几乎完全由单细胞生物组成,被认为只能进行最微小的运动,这比普遍接受的大规模生物运动的出现早大约15亿年。这一有争议结论的证据是在西非国家加蓬发现的岩石中发现的一组洞穴状的裂缝。

确定古代岩层中的微观细节是早期生命存在还是非生物或非生命过程存在的证据是极其困难的。痕迹化石难以捉摸且研究它们的技术人员之间的分歧也很普遍。看似生命的证据可能有无数的非生物起源。因此,确定重大事件的具体时间框架是一项不值得羡慕的任务,比如真核生物(其细胞含有膜结合的细胞核)的出现或多细胞生命的出现。早于寒武纪,跨越了从地球大气中氧气的出现到复杂生命的出现的时间的地质宙元古代,本身就有近20亿年的历史。剑桥大学(University of Cambridge)古生物学家尼克巴特菲尔德(Nick Butterfield)说,我们的任务是试图弄清楚在时间的深处发生了什么,而这些数据极其稀少。前寒武纪古生物学的历史充满了误区和错误的认识。

威廉姆斯学院古生物学家菲比·科恩(Phoebe Cohen)说:“当你试图声称这是最古老的物种时,阻碍很大。”她说,该小组方法的彻底性使得他们的结果“令人信服,尽管我可能不同意他们的具体结论。”也许其中最具野心的论断是古代加蓬岩石上的裂缝可能是由一种类似黏菌的生物造成的。变形虫是单细胞真核生物的一个门类,它们一生中的大部分时间都是作为个体有机体度过的,但它们会聚集成可移动的多细胞结构,寻找食物并进行繁殖。这项研究提出,这些裂缝可能是类似的生物体在沉积物中移动并留下粘液痕迹的结果。“这并非不可能,”她说。但是分子钟——通过估计基因突变的累积时间来推断进化谱系的年龄——将所有真核生物的最后一个共同祖先定位在大约18亿年前,她指出。这大约是在黏菌形成通道之后3亿年。

他们还测量了岩石的硫同位素含量,这可能提供了更多的线索,表明这些裂缝是生物裂缝,或由生物体造成的裂缝。使用质谱技术措施的化学内容标本,他们决定Francevillian岩石含有丰富的硫同位素看看是不是“呼吸”硫酸盐厌氧微生物聚居地而不是分子氧。当时地球生物圈尚未形成。Bryn Mawr学院的地球化学家Pedro Marenco没有参与这项研究,他说El Albani小组报告的硫同位素值确实与这个解释相符。但这是否足以证明加蓬的微化石具有生物起源呢?“这是一个完全不同的问题,”Marenco说。

几位研究古代生命但未参与此项研究的研究人员对研究小组的结论表示了不同程度的怀疑,但也称赞了他们详尽的研究方法。Butterfield说,他们提出了一个不同寻常的主张,但他们没有特别的数据。此外,文献中有很多假化石。

耶鲁大学的沉积学家Lidya Tarhan说,他们找到的证据可能确实与变形虫生物或它们产生的粘液痕迹有亲缘关系。我认为,挑战在于我们要有信心,我们不仅可以确定地将这些结构与黏菌联系起来,还可以将其与更广泛的更复杂的生命联系起来。加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta)的技术专家默里金格拉斯(Murray Gingras)在该研究发表之前,对该研究的综述发表了评论。在 El Albani研究小组看到洞穴化石的地方,Gingras发现沉积物中存在着非生物裂缝,这些裂缝被藻席稳定并压缩。他说,特别是在新元古代和更古老的岩石中,我们看到了这样的特征。

芝加哥伊利诺斯大学的地质学家Fabien Kenig说,他不相信这篇论文。不过,我也相信,讨论将非常富有成效,他表示。更多的文献将会赞同或反对这一结论。这是科学在起作用。

El Albani团队意识到他们的声明所面临的困难。他说:“这就是为什么我们花了很多时间,用很多人的技能来解释清楚。”萨斯喀彻温大学的地质学家、研究报告的合著者玛丽亚·曼加诺指出,研究小组评估了来自不同沉淀物部分的约80个样本。她补充说:“很明显,我们看到的是周期性的模式,而不仅仅是一种奇怪的好奇心。”研究报告的撰写者之一、萨斯喀彻温省的技术专家路易斯布瓦托斯(Luis Buatois)说,研究小组在对数据做出结论时非常谨慎。“我们从多个假设开始,并对它们进行了测试,”他说。“我们在理论基础上也非常谨慎,目的是与我们从化石记录和分子时钟中了解到的情况保持一致。”

如此重大的发现往往代表着重大突破,但有时也可能过度宣传。麻省理工学院的地球生物学家Tanja Bosak说,科学的好处是它本质上是至关重要的。他们提出的观点要求必须不断地被更多的数据和新的实验重新评估和测试。正因为如此,Gingras在报告重要观点时敦促人们保持谨慎。他说:“我认为,媒体和公众所犯的最大错误是,如果这篇论文发表在高端期刊上,他们就会认为这篇论文代表了一些基本事实,但事实并非如此。

Tarhan表示考虑到El Albani的大胆主张,以及它得到各种证据支持的事实,向公众传播它仍然是有益的。她说,这是一个非常令人兴奋的发现,希望未来的化石和地质证据将把它放在一个更好的环境中。Gingras同意这一观点:他说,无论最终是否接受这一概念,科学最终都会通过更广泛的讨论而得到进一步发展


翻译自:科学美国人《Did Crawling Critters Leave These Cracks? The Answer Could Rewrite Evolutionary History》

作者:Jim Daley

可以看看原文,里面有一个视频,用虚拟的技术展现了一个21亿年前的岩石标本的一次虚拟漫游,显示了可能是由生物产生的裂缝状微化石。

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