据英媒12月31日报道,研究人员在世界多地极度干旱地貌的大理石和石灰岩区域,发现了挑战现有地质形成模型的图案。乍看之下,这些岩石与干旱地区经风化和时间雕琢形成的典型岩石并无二致。
但仔细观察后却出现了意想不到的景象:狭窄且间距精细的沟槽,以惊人的规律性排列在裸露的岩面上。这些构造现已引起地质学家和微生物学家的关注,他们正在研究生命与固态地球之间的古老相互作用。
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这些在放大镜下才勉强可见的隧道,并非随机散布,而是似乎遵循着某种刻意的、重复出现的路径,穿行于数百万年来未经扰动的岩石中。其潜在意义目前正由多学科专家进行评审。
碳酸盐岩中发现微尺度隧道系统
十多年前,由约翰内斯·古腾堡大学美因茨分校的西斯·W·帕斯切尔教授领导的野外考察队,首次在纳米比亚的沙漠大理石露头中观察到这些构造。此后,在阿曼的石灰岩和沙特阿拉伯的黑色大理石中也发现了类似结构,这支持了该现象可能广泛存在的观点。
在每一个案例中,研究人员都记录下了微隧道带,其宽度约为0.5毫米,深度可达3厘米,以平行构造的形式垂直排列在岩石裂隙沿线。这些有时延伸十米或更长的条带,与通常由风化或构造运动造成的特征有显著不同。
经同行评议的《地质微生物学杂志》详细刊载了这些发现,显示隧道内填充着白色的碳酸钙,其化学成分与围岩不同。元素分析表明,铁、锰和稀土元素显著贫化,这暗示了选择性矿物加工过程,而该过程无法归因于已知的地质机制。
同位素与化学数据指向生物转化
研究人员进行了多项实验室测试,包括稳定同位素比率测定、拉曼光谱分析和电子显微镜观察,以更好地了解这些管道的成分和结构。管道填充物内的碳氧同位素分布与周围物质存在可测量的差异,这指向了生物化学改造过程。
通过非负矩阵分解拉曼成像技术,在管道内壁识别出碳基化合物,这支持了降解有机物存在的推断。进一步的元素分布图分析揭示了磷和硫的局部富集,这两种元素都是细胞结构(如细胞膜和蛋白质)的关键组成部分。
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这些信号表明存在一种活跃的化学过程(可能是微生物作用),在微观尺度上改变了碳酸盐主岩。部分管道内部还显示出与阶段性矿物沉积一致的分层结构,这一特征常与生物生长周期相关。
研究团队在一份详细的大学新闻声明中也记录了这些观察结果,并确认未发现DNA或蛋白质残留,这很可能源于结构年代久远及严酷的沙漠环境。尽管如此,综合同位素、矿物学和结构数据,为生物成因提供了强有力的间接证据。
有序空间分布暗示群体行为
除化学特征外,管道的物理排列方式提供了更多线索。这些构造避免相互重叠,保持规则间距,且常常连续贯穿褶皱或侵蚀岩层。这种空间规律性表明,其形成机制更符合协调的微生物活动,而非随机的矿物溶解。
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研究提出,一群岩内微生物(即生活在固体岩石内的生物体)可能通过分泌有机酸溶解宿主矿物,从而在基质中向前推进。代谢废物随后被沉积在后部,形成了如今以化石形式可见的白色碳酸盐填充物。
部分隧道内存在生长环结构,在放大镜下可见,这可能反映了微生物活动活跃阶段养分供应、温度或湿度的周期性变化。这与现代趋化细菌的已知过程相符,这类细菌会根据环境信号调整其群体行为。
研究作者称,这可能是一个“化学智能”的例证。该术语在微生物学中用于描述简单生命形式自我调节、能对外界作出反应的活动。虽然这并非认知能力的证据,但这一概念反映了一种空间协调水平,而这种水平很少与化石结构相关联。
对碳循环与地下生物圈的潜在影响
石灰岩和大理石是地球上最重要的碳酸盐岩层之一,以碳酸钙的形式储存着大量碳。如果微生物生命曾通过分解这些岩石以获取其中养分,那么它们可能以一种先前未被纳入长期气候模型的方式,促进了自然的二氧化碳释放。
研究表明,即使是小规模的微生物侵蚀,如果在地质时间尺度上大面积反复发生,也可能成为全球碳循环中的一个可测量因素。这些发现与近期强调岩石圈中微生物活动与碳储库之间存在生物地球化学反馈循环的研究相吻合。
由于这些隧道发现于暴露的沙漠地区,因此存在大规模分布的可能性。如果在其他碳酸盐环境中确认了类似结构,可能需要对地球化学中关于非生物风化与生物风化的现有假设进行修正。
研究鼓励在富含碳酸盐区域工作的地质学家和微生物学家重新检查存档的岩石样本。该研究的野外证据、实验室数据和标本正由美因茨约翰内斯·古腾堡大学进行整理,并可供分析。
(原标题:Geologists Discover Mysterious Tunnels in Rock That Suggest the Existence of a Being Never Before Seen on Earth)
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