地球上的生命究竟是怎样起源的？最新研究成果让我们没有了答案

科学家对魁北克地区发现的一块拳头大小的石头进行的一项新研究正在改变我们对地球生命起源的认识。

地球是由大约 45 亿年前的太阳星云形成的，事实上，整个太阳系也是如此。在我们的历史进程中，这个日期貌似是被确定的。然而，后来发生的各类事件仍然导致这一科学主题被反复争论。

一些研究表明，地壳仅用了 1 亿年就凝固了。此后不久，海洋出现在地球表面。如果这些理论是正确的，它们将意味着生命诞生的必要条件可能在地球上很快形成。

有生命的物质是什么时候出现在地球上的？

“直到 1950 年，人们还认为生命的历史不超过 6 亿年，”——比尔·布赖森在《几乎所有事物的简史》中写道。“到 1970 年，一些大胆的人推测它可能有 25 亿年的历史。现在公认的 38.5 亿年这个数字意味着生命的早期惊人地开始了。”

难道这个数字肯定是正确的吗？

世界上最古老的岩石

魁北克的 Nuvvuagittuq 地壳上带 (NSB) 岩层位于加拿大魁北克省的北部。它曾经是海底的一部分。世界各地的地质学家都知道它，因为它包含一些地球上发现的最古老的岩石。

2008 年，伦敦大学学院 (UCL) 的地球化学家多米尼克·帕皮诺 (Dominic Papineau) 在那里发现了一块岩石。那是一块拳头大小的石头。他对其进行了细致的测试，结果表明它的年龄在 3.75 到 42.8 亿年之间。

石头具有多孔结构，其中可以看到许多纤维和结。2017 年，科学家假设这是细菌的结果。这项工作受到了批评——其他研究人员指出，该发现的描述结构也可能来自无机物。

最早的细菌是什么时候形成的？

然而，帕皮诺博士并没有放弃，他和他的团队对这块岩石进行了进一步的研究。他们的研究结果发表在科学杂志《科学进展》上。

研究人员先将样品切成 100 微米厚的碎片，借助拉曼光谱的激光显微镜，这是一种研究技术，可以确定所研究样品的化学成分。他们还借助处理了数千幅图像的超级计算机以数字方式重建了其内部结构。

研究取得了显著成果。在样本中发现了一个特征形状——茎”，两侧有平行的“分支”。根据研究人员的说法，它一定是生物起源的，因为这样的东西永远不会仅通过化学反应形成。

地球上什么时候出现生命？

“我们的研究强烈表明，在 3.75 到 42.8 亿年前，地球上已经存在许多不同类型的细菌”，帕皮诺评论道。

“这意味着生命可能早在其形成后的 3 亿年就出现在我们的星球上”，他补充道。也就是说，早在42亿年前！这一发现对于寻找外星生命很重要。

“在适当的条件下，生命可以很快出现”，帕皮诺指出。

科学家们还提供了第一批细菌如何进食的证据。在岩石中发现的化学物质表明，它们使用了一种不产生氧气的光合作用，而是使用铁、硫，也许还有二氧化碳。

生命起源的故事

碳、氮和硫是如何在地球上存在的仍然是一个谜，这些是生命起源所需的元素。一种理论是地球“吞噬”了另一颗行星，因此在其上出现了生命。44亿年前，一颗火星大小的天体撞击了地球。

另一种理论是，这颗小行星可能是地球上的生命之源。具体来说，它是关于所谓的 S 级小行星，其中包括富含硅的物体。一个例子是日本隼鸟号探测器探测到的小行星糸川。原来，小行星表面有水和有机物，它的组成部分可能是地球上生命的先驱。

生命起源研究

查尔斯·达尔文已经预言了从无生命的物质中形成简单有机体的可能性。

“在地球目前的物理条件下，蛋白质及其复杂聚合物在生物体外的形成是不可想象的。然而，它可能发生在早期，甚至在生物起源之前。在一些温暖的角落里，充满了各种铵盐和磷酸盐，可以获得光、热、电……”——他写道。

斯坦利·米勒 和 哈罗德·尤里 等人进行了关于生命起源的实验。这是对早期地球大气和海洋中可能普遍存在的条件的模拟。然后在甲烷、氨、氢气和水的混合物中发生放电。1953 年，斯坦利·米勒在生成的化合物中发现了氨基酸，即蛋白质的基本组成部分。那么你认为地球上的生命起源于哪里呢？

资料来源：科学进展