为什么火星可能把持来理解地球上生命的关键

资深撰稿人Bruce Dorminey

Nov 16, 2024, 04:46am EST

SCIENCE

我报道航空航天、天文学并主持《宇宙争议》播客。

东非埃塞俄比亚南部高地的阿申格湖产生地质学家用来更好地了解其中真的古老地球生命可能已经第一次形成的环境条件的年轻微化石。GETTY

几十年来，我们已经好奇了是否火星、金星以及木星和土星的冰卫星可能拥有过去或现在微生物生命的证据。然而这里的生命如何开始了呢？因为地球是一个有风化和非常活跃地质的活生物圈，没有容易的答案。

数十亿年来，我们星球的地壳板块已经像一个拥挤的黑色星期五停车场里的SUV一样相对彼此碰撞和挤压。因此这里是难过来古代生命的地质证据的。

伦敦大学伯克贝克学院的微生物古生物学家路易斯（Keyron Hickman-Lewis）在其英国办公室告诉我，最古老的、最被普遍接受的生命的证据是34.8亿年老的西澳大利亚叠层石（通常从蓝细菌形成的层状沉积化石）。

但地球上的生物学甚至可能已经早在数亿年前开始了。

路易斯说，2015年加州大学洛杉矶分校地质学家伊丽莎白·贝尔和同事报告了来自西澳大利亚州杰克山一个41亿年老锆石晶体内一个碳内含体中测量的碳同位素比值。

这对甚至在最早的细胞形成之前有生物过程的想法借助信誉。

四十多亿年前是一个令人难以置信的数字。鉴于我们自己的太阳系是大约46亿岁老，在地球上生命可能已经在我们的星球形成后数亿年内形成。

至于这里生命最初浮现在什么地方呢？

路易斯说 “我通常更喜欢海底而不是陆地环境，尽管生命是浮现在局部海底热液喷口还是浮现在一个区域的或全球的重要的海底热液沉积环境内仍然对争议是主题”。他说热液活动肯定在早期地球上是更重要的，因此其中生命可能出现的局部地方可能比现在更常见。

为什么研究年轻的微化石？

路易斯说，年轻的化石为解释更古老的例子给我们一个“时间零点”，这些例子往往是高度成熟的和很变化的。他说 “我们在诸如阿根廷和埃塞俄比亚特定近期环境中研究的微化石与我们预测的古代叠层石形成时看起来像什么一样有很多相似之处”。路易斯说 “我们能将年轻化石的形态学和地球化学与古代化石比较来了解古代例子如何可能在数十亿年的时间一直被保存的”。

孤立的湖泊

在阿根廷，路易斯和同事研究了来自门多萨省卡里·劳肯湖泻湖的一个样本。在东非他研究了来自埃塞俄比亚南部高原湖泊阿申格湖周围的样本。

路易斯说，这两个湖泊都相当年轻，不超过几十万到一百万年（因此微化石保存的极好）。

在这里地球上找到微化石的直接证据有多难？

路易斯说，许多最古老的生命痕迹有极其简单的形态学，能被容易的通过其他自然过程再产生。他说 “因此我们真的必须找到已经被保存了数十亿年的环境上和地质上都是极端好背景化的微化石”。

地理位置

路易斯说，“其中我们目前发现古代叠层石的位置相当可能不是它们被沉积的地理位置”。

甚至如此，在利用古地磁来追踪这些岩石样本的地理起源中一直有进展。.

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古代岩石

麻省理工学院古地磁实验室主任、行星科学家本杰明·韦斯通过电子邮件告诉我，这些岩石被一种古老的磁场磁化。韦斯说这种磁化相对地面的凹陷能告诉我们它们形成的纬度。这是因为地球磁场的凹陷随着纬度增加，他说在赤道它是水平的但在两极它是垂直的。

韦斯说，“我们发表了一篇对澳大利亚皮尔巴拉地区斯特勒雷普尔车尔特中的叠层石测量的论文”。他说我们的测量表明这些叠层石形成在赤道纬度8度以内。

关于这里的生命起源什么是最令人费解的？

路易斯说，“对最古老岩石的地球化学分析已经给我们一个越来越清楚的最早地球的地质特征的图片”。但他说我们还没有弥合需要来解释前生物学和生物学本身之间关键步骤所需的地质和化学背景之间的差距。

向火星学习

真相是为关于地球上生命起源的背景我们可能不得不观察火星。这似乎完全的反直觉的。但与地球不同，火星表面远更古老，只是因为它缺乏那种对一个行星的地质记录造成严重破坏的风化和活动板块构造。

我们正在缺失什么？

路易斯说，按生命的起源我们正在缺少的是其中这发生的环境和地质背景的直接证据。他说 “我希望跟随一个火星样本返回这个信息可能被填补”。

底线？

路易斯说，“我们知道平均而言火星的表面比地球表面是远更古老的”。因此，他说可以想象在火星上有追溯回到地球上生命的起源的时间的地平线。路易斯说我希望在未来我们能用我们从火星获得的一些信息作为一个深入时间了解地球的工具”。

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https://www.forbes.com/sites/brucedorminey/2024/11/16/why-mars-could-hold-the-keys-to-understanding-how-life-started-here/