在魁北克北部哈德逊湾东岸暴露的火山和沉积岩露头上，研究人员发现了可能是迄今为止发现的最早的化石生命形式。这些微生物祖先生活在 3.75 到 42.8 亿年前，仅在地球形成后 3 亿年——在地质时间尺度上只是眨眼的功夫。如果生命在地球上发展得如此迅速，这表明非生物发生——非生命物质成为生命有机体的过程——可能“容易”实现，宇宙中的生命可能比我们想象的更普遍。
这些早期生命形式的证据来自 Nuvvuagittuq 地壳上带 (NSB)，这是一块岩石露头，曾经位于海洋深处，靠近热液喷口系统。经过数百万年的地质变化和构造活动，NSB 已经浮出水面。 2017 年，研究人员在 NSB 中发现了似乎是由细菌制成的细丝，但证据尚无定论。他们不能排除可能在岩石中产生类似图案的化学过程。
从那时起，该团队一直在更仔细地检查来自 NSB 的样本，并于本月在《科学进展》上发表了一篇新论文，加强了生命的理由。他们不仅发现了更多像 2017 年最初描述的那样的细丝、球体和管子的例子，而且他们还发现了一个更大、更复杂的结构，“树状”的形状带有平行的分支，不太可能有化学解释。
新研究不仅表明化石的生物起源，还表明早期的多样性，生命形式从不同来源获取能量。岩石中的矿化化学副产品表明，NSB 中的微生物以铁、硫，也许还有二氧化碳和光为生——一种没有氧气的光合作用形式。
“使用许多不同的证据，我们的研究强烈表明在 3.75 到 42.8 亿年前地球上存在许多不同类型的细菌，”伦敦大学学院的主要作者多米尼克·帕皮诺在一份新闻稿中说。 “这意味着生命可能在地球形成后 3 亿年就开始了。从地质学的角度来说，这很快——大约是太阳绕银河系旋转一圈。”
为了排除化石的地质和化学解释，研究小组对样本进行了各种测试。
在显微镜下观察薄如纸的岩石切片，他们确定细丝更好地保存在细石英中，与粗石英相比，这种细石英不易受变质变化的影响。这表明细丝不是通过变质作用（岩石的加热和挤压）产生的。同样，他们研究了 NSB 中的稀土元素含量，并将它们与世界其他地方类似年龄的岩层进行了比较，以更准确地确定该地点的年代，并确认这些化石确实与它们看起来一样古老。
他们还发现，相比之下，在样本中观察到的细丝和分支结构与最近生活在夏威夷附近热液喷口周围以及北极和印度洋的化石和细菌相当。
从他们的分析中，研究小组得出结论，生命有机体是 NSB 中细丝的最可能的解释——但总是存在不确定性的空间。可能性仍然是通过非生命过程形成的“化石”。
研究人员相信，即使它们是非生物的，它们仍然“可以表明早期地球上复杂的益生元形式”。
在这项研究之前，从西澳大利亚的一个岩层中发现的最古老的化石据称是34.6 亿年。 （尽管一些科学家也对这一发现提出异议，暗示非生物起源。）
这一发现可能对在太阳系其他地方寻找生命产生重大影响。这意味着在适当的条件下，生命可以非常快速地形成，并且可以在任何地方。该论文的结论是，如果“在一个原始的可居住星球上，生命只需要几亿年就可以进化到有组织的水平……这样的微生物生态系统可能存在于液态水与火山岩相互作用的其他行星表面，并且……外星生命可能比以前想象的更广泛。”
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图片来源：在魁北克发现的这些分支和平行的红色赤铁矿细丝可能是地球上最古老的微化石。 D. 帕皮诺