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在地球的古代历史中，微生物一直被尊为最原始的生命形式，它们存在的证据深深植根于35亿年前的岩石中。 这些岩石就像时间的琥珀一样，密封了地球化学和形态标记，包括古代生物留下的独特化合物和结构。 然而，生命起源于何时何地，以及这些早期微生物群落何时表现出物种多样性的问题仍然是一个谜。 由于证据匮乏，这个问题也引发了不少争议。
现在，由瑞典哥廷根大学和林纽斯大学的一组研究人员领导的一项新研究揭示了关于最早生命形式的关键发现。 在他们在南非发现的岩石样本中，他们可以追溯到大约 34 个2亿年前，微生物碳循环的多样性空前多样。 这一发现表明，在地球的古生代时期，生态系统已经是复杂微生物群落的家园。 这项具有里程碑意义的研究已发表在《前寒武纪研究》杂志上。 研究人员分析了保存完好的碳质颗粒 - 改变的生物残骸 - 以及来自巴伯顿绿岩带样本的相应岩层，巴伯顿绿岩带是南非的山脉之一，其岩石是地球表面最古老的岩石之一。 科学家们将宏观和微观分析相结合，以清楚地识别原始的生物痕迹，并将其与后来的污染区分开来。
南非巴伯顿绿岩带的山区。 阿克塞尔·霍夫曼。
它们准确地表征了各种微生物的地球化学特征，包括那些依赖阳光、代谢硫酸盐以获取能量并可能释放甲烷的微生物。 通过巧妙地将地球化学数据与岩石结构的微观观察相结合，研究人员揭示了这些微生物在古代碳循环中的独特作用。 “就像在复杂的原生黄铁矿晶体中寻找碳质物质的痕迹并深入研究其中的碳和硫同位素一样，我们能够区分每种微生物的独特代谢过程，”该研究的资深作者Linn US University的Henrik Drake博士解释说。
哥廷根大学地球科学中心的第一作者Manuel Reinhardt博士补充说：“我们在这项研究中意外地发现了微生物代谢的痕迹，这就像在偏僻的地方寻找针头一样。 这项研究揭示了地球早期生态系统的奥秘。 ”
我们的研究结果大大加深了我们对古代微生物生态系统的理解，为古生物学领域的研究开辟了新的视野。 这不仅是一次科学突破，也是对地球历史和生命起源的深刻洞察。 参考资料：“约342亿年海洋生态系统中生物碳循环的各个方面“，作者：M reinhardt， v. thiel， j.-p.duda、a. hofmann、d. bajnai、w. goetz、a. pack、j. reitner、m. schanofski、j.Sch Nig、MJ Whitehouse 和 H德雷克，2024 年 1 月 12 日，前寒武纪研究。
doi： 10.1016/j.precamres.2024.107289