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兩年前科學(xué)家宣布在37億年前的巖石中發(fā)現(xiàn)了生命存在的證據(jù)，這表明地球上的生命出現(xiàn)得非常早也非?？?。然而對(duì)同一地點(diǎn)的巖石進(jìn)行一項(xiàng)新分析使這一結(jié)論受到質(zhì)疑。2016年8月一個(gè)研究小組聲稱在格陵蘭島一塊37億年前的巖石中發(fā)現(xiàn)了生命的證據(jù)。這一大膽的論斷不僅將生命的起源推后了至少2.2億年，還尋找到其他證據(jù)，挑戰(zhàn)了地球爆炸起源的標(biāo)準(zhǔn)故事。正如《Quanta》今年在《化石發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了關(guān)于地球起源的觀點(diǎn)》中所報(bào)道的那樣，格陵蘭島的發(fā)現(xiàn)加入了一系列古代化石的發(fā)現(xiàn)，以及來自地球和月球的地質(zhì)證據(jù)，為地球從一開始就溫暖濕潤，生命迅速出現(xiàn)的觀點(diǎn)增加了分量。

博科園-科學(xué)科普：但上周發(fā)表在《自然》(Nature)上的一項(xiàng)后續(xù)研究表明，格陵蘭島的生命跡象可能只是被壓扁的巖石和錯(cuò)誤信息，在這項(xiàng)研究中研究人員認(rèn)為，那些被認(rèn)為是生命清晰標(biāo)志的地質(zhì)特征，可以很容易地用構(gòu)造力的正常方式和毫無生氣的工作方式來解釋，這場(chǎng)辯論凸顯了用遺跡來解釋生命跡象所面臨的挑戰(zhàn)。疊層石是保存在巖石中微生物活動(dòng)的古代遺跡，疊層石在溫暖的淺水中形成，當(dāng)光合微生物聚集在一個(gè)膠粘的平墊中，隨著時(shí)間的推移就會(huì)變硬。新墊子在舊墊子上生長。在幾千年的時(shí)間里，這些草席會(huì)長成一堆堆向上延伸的土丘，以追逐陽光，一堆堆薄墊子最終會(huì)硬化成石頭。

在理想世界里，古代疊層石輪廓會(huì)在巖石背景中比較突出。它的分層十分精細(xì)，形狀像金字塔、圓頂、完美的圓錐體（如果不援引生物學(xué)，這種形式難以解釋）。然而地質(zhì)學(xué)的理想狀態(tài)很少出現(xiàn)，經(jīng)過數(shù)十億年的時(shí)間，普通地質(zhì)過程可以在巖石中形成類似疊層石的結(jié)構(gòu)。更重要的是，曾經(jīng)原始的疊層石可以被擠壓、扭曲、卷曲和壓碎，以至于過去生命的任何信號(hào)幾乎都無法與其他信息區(qū)分開來。博爾德科羅拉多大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家伊麗莎白·特洛爾（Elizabeth Trower）說：時(shí)間越久遠(yuǎn)，從巖石中收集生命的證據(jù)就越困難。那么2016年的發(fā)現(xiàn)是否證明了古代生命的存在？

阿比蓋爾·奧爾伍德(Abigail Allwood)是這項(xiàng)最新研究的主要研究者，也是美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(Jet Propulsion Laboratory)的天體生物學(xué)家。她先前描述了已知最早的疊層石——來自西澳大利亞的35億年的接近理想的標(biāo)本。它們清晰的層次嵌在沉積物中，表明了主要微生物的棲息地。盡管形狀各不相同，但它們都指向上方，這使得人們難以辯解。野蠻的地質(zhì)力量竟然造就了如此微妙的多樣性，科學(xué)家們大體上同意這些標(biāo)本代表了最早的微生物生命記錄。澳大利亞伍倫貢大學(xué)(University of Wollongong)的地質(zhì)學(xué)家艾倫?努特曼(Allen Nutman)及其同事在《自然》上發(fā)表了這一發(fā)現(xiàn)，奧爾伍德甚至還寫了一篇文章贊揚(yáng)這項(xiàng)研究，但后來她注意到了一些奇怪的事情。

提出的疊層石幾乎太完美了，每個(gè)錐都通過其頂點(diǎn)整齊地成片堆積。如果它們確實(shí)是疊層石，那么它們就會(huì)完美地排成一排。它們都完美地暴露在陽光下，這似乎有點(diǎn)不可思議。為了從另一個(gè)角度尋找景觀，奧爾伍德和同事乘直升飛機(jī)來到格陵蘭島。幾乎在發(fā)現(xiàn)該地點(diǎn)后，他們立即發(fā)現(xiàn)了地質(zhì)上的危險(xiǎn)信號(hào)。疊層石錐狀體總是指向太陽。然而在努特曼發(fā)現(xiàn)巖石的一米之內(nèi)，一些疊層石已經(jīng)傾倒。僅這一點(diǎn)就足以駁斥生物起源說法。為了獲得更完整的畫面，奧爾伍德從一塊不到半米的巖石上切下了一層。從任何角度看，真正的疊層石應(yīng)該近似三角形。從某個(gè)角度來看，所預(yù)測(cè)的疊層石確實(shí)像三角形；但從另一邊看，它們是平坦的。

它就像一長串波浪在海面上翻滾：從側(cè)面看是尖的，但從正面看是平的。在奧爾伍德看來，這些山脊看起來像是被擠壓、擠壓、彎曲和折磨過。它們是通過正常構(gòu)造過程形成，而不是幾代微生物墊子的微妙作用。此外奧爾伍德發(fā)現(xiàn)疊層石內(nèi)部的微晶結(jié)構(gòu)與山脊大褶皺方向一致，這與地質(zhì)力量的結(jié)果相符合。特洛爾表示這些脊?fàn)钔黄鸩]有完全排除生物起源的可能，它可能不是疊層石。努特曼不同意2018年研究中提出的許多觀點(diǎn)，最明顯的是不同意奧爾伍德的觀點(diǎn)，奧爾伍德專注于他的團(tuán)隊(duì)積極性，然而遺漏了一個(gè)明顯變形的區(qū)域，導(dǎo)致“比較-蘋果-橘子的經(jīng)典場(chǎng)景”?？偟膩碚f奧爾伍德認(rèn)為2016年的研究沒有考慮到更廣泛的地質(zhì)問題，導(dǎo)致了可疑推論。

例如為了支持疊層石是在古代淺海中形成的說法，努特曼指著附近的角礫巖(breccia)指出，在這種巖層中，巖石碎片隨意地被包裹在沉積物中。他拍下了這張地質(zhì)混亂的快照，作為一場(chǎng)擾亂海底的遠(yuǎn)古風(fēng)暴的證據(jù)，意味著疊層石是在無冰淺海中形成的。奧爾伍德當(dāng)時(shí)同意這種解釋，但當(dāng)她親自檢查這個(gè)地點(diǎn)時(shí)，她注意到角礫巖與較大的巖層相連接，這表明它是由正常構(gòu)造推拉造成。奧爾伍德和同事還發(fā)現(xiàn)了支持2016年研究結(jié)論的化學(xué)分析錯(cuò)誤。石溪大學(xué)(Stony Brook University)的地質(zhì)學(xué)家喬爾?胡羅維茨(Joel Hurowitz)領(lǐng)導(dǎo)了2018年的化學(xué)分析研究，他沒有在疊層石中發(fā)現(xiàn)可能存在的精細(xì)內(nèi)層。

阿爾伯塔大學(xué)(University of Alberta)地質(zhì)學(xué)家?guī)鞝柼?康霍瑟(Kurt Konhauser)說：關(guān)于格陵蘭疊層石的爭(zhēng)論捕捉到了人們?cè)谘芯咳绱诉b遠(yuǎn)的時(shí)所遇到的固有困難。想象一下，今天你在海灘上看到細(xì)菌形成了一個(gè)微生物墊子?，F(xiàn)在這個(gè)墊子被埋了30億年，深10公里。它被折疊起來，推起來，液體流過它，礦物質(zhì)溶解，再沉淀。我們有理由認(rèn)為30億年后的世界會(huì)是今天的樣子嗎？這就是我們面臨的問題。特羅爾持樂觀態(tài)度，這項(xiàng)工作十分困難，但他認(rèn)為對(duì)于推測(cè)的疊層石和周圍地質(zhì)，獲得一個(gè)更詳細(xì)的三維圖片將有助于深入了解這些結(jié)構(gòu)最初是什么以及它們是如何形成。特羅爾和康霍瑟都很高興看到一個(gè)負(fù)面結(jié)果，關(guān)于早期生命，已經(jīng)提出了很多肯定的說法，但必須測(cè)試它。有時(shí)這些發(fā)現(xiàn)經(jīng)得起檢驗(yàn)，有時(shí)卻經(jīng)不起檢驗(yàn)，這就是推動(dòng)你前進(jìn)的方式。

博科園-科學(xué)科普｜參考期刊文獻(xiàn):《Nature》

文：Jonathan Lambert/Quanta magazine/Quanta Newsletter

DOI：doi.org/10.1038/s41586-018-0610-4

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