33亿年前生命踪迹:微弱化学信号揭开地球最早生命之谜
一项最新研究发现了距今33亿年前岩石中古老的化学痕迹,揭示了地球生命存在的新证据。研究团队首次在岩石中识别出远早于此前认知的氧光合作用迹象,将这一关键生命活动的起源时间提前近10亿年。 该研究由卡内基科学研究所领衔,联合国际团队,结合尖端化学分析技术与人工智能。科学家们致力于从历经数亿年地质改造、几乎完全变质的古老岩石中,捕捉那些微弱的“生物化学低语”——即生命活动留下的分子痕迹。通过机器学习模型,研究人员训练计算机识别那些在原始生物分子被彻底破坏后,仍残存于岩石中的分子结构模式。 来自密歇根州立大学的地球与环境科学助理教授凯蒂·马拉尼(Katie Maloney)参与了这项工作。她提供了来自加拿大育空地区、约10亿年前的保存极佳的海藻化石,这些是地质记录中最早期的复杂生命形式之一,为研究早期生态系统演化提供了关键样本。 研究发表于《美国国家科学院院刊》。成果不仅深化了对地球最早生命圈的理解,也为探索地外生命提供了新方法。未来,类似技术可应用于火星或其他天体的样本分析,判断其是否曾孕育生命。 早期地球的生命痕迹极为稀少。原始细胞、微生物垫等脆弱结构在地壳运动、高温高压下几乎全部被摧毁,传统方法难以发现有效证据。然而,新研究显示,即使原始分子不复存在,其残余的化学结构仍能反映生命活动的特征。 研究团队对超过400个样本——从现代生物到数十亿年前的化石与陨石——进行了高分辨率化学分解,并利用AI系统识别生物来源的分子“指纹”。结果显示,该模型对生物与非生物物质的区分准确率超过90%,并在至少25亿年前的岩石中发现了光合作用的化学信号。 此前,可靠的分子生命证据仅能追溯至17亿年以内。此次突破使人类可研究的古生物化学记录时间翻倍。项目共同负责人、卡内基研究所的罗伯特·哈曾博士表示:“古代生命留下的不仅是化石,还有化学回声。现在,我们首次能可靠地解读这些回声。” 对马拉尼而言,这一技术为“深时”化石记录的破译开辟了新路径,也极大推动了地外生命探测的科学潜力。
