格陵兰岛发现热带化石(格陵兰岛上发现的最古老化石)

起初,阿比盖尔·阿尔伍德(Abigail Allwood)觉得艾伦·努特曼(Allen Nutman)的说法没什么问题。

格陵兰岛发现热带化石(格陵兰岛上发现的最古老化石)(1)

2016年8月,伍伦贡大学地质学家努特曼宣布,他和同事在格陵兰岛露出地面的岩层中,找到了世界上最古老的化石。这支研究团队在37亿年历史的岩石中,发现了一排排约2.5厘米高的锥形结构,认为它们是叠层石——古代海洋微生物菌落活动形成的层纹状构造。之前公认的最古老叠层石来自澳大利亚的Pilbara地区,有35亿年的历史,而努特曼的发现还要早2亿年。

格陵兰岛发现热带化石(格陵兰岛上发现的最古老化石)(2)

艾伦·努特曼拍摄的叠层石照片

他的团队在《自然》杂志上发表论文,公布了这一发现,美国宇航局(NASA)地质学家阿尔伍德撰写了随附评论。她大体上持肯定态度,称这一发现使地球生命的起源时间更加接近地球本身的形成时间。若真是如此,则表明生命诞生的条件可能并不严苛,只要有一半的概率,就将抓住机会出现。“这个发现令人激动不已,具有重大意义,”她说,“论文似乎没什么问题。解读似乎没什么问题。没有什么地方不对劲儿。”

除了……

她发现了一个奇怪之处。那些叠层石在岩石表面排列得整整齐齐,就像三角巧克力棒。“每一个锥形结构都能从其顶点均匀地一分为二,”她说,“这简直不可思议,仿佛它们全都在列队行进。”

于是,她决定亲自查看那些结构。努特曼不愿和她一起去,因为格陵兰岛的气候出了名地变化无常。但阿尔伍德运气很好,抵达后一连几天天气晴朗,十分理想。她和同事米尼克·罗辛(Minik Rosing)搭乘直升机来到发现那些结构的地方,从岩石上切下叠层石样本,第二天返回。行程虽然短暂,但足以使阿尔伍德确信那些根本不是叠层石。

她认为,那些是数十亿年来地质剧变的产物:古代岩石被弯曲、压碎和拉伸,形成了看似生物活动造就的结构,但实际上并不是。她在《自然》杂志上发表了一篇新论文,公布了自己的发现。

微生物菌落分泌的粘液将周围海水中的矿物质粘结沉淀,从而形成叠层石。那些矿物质一层层累积,逐渐变硬,成为化石,呈现出各种各样的柱状、锥状和半球状结构。不管最后是什么形状,叠层石理应是从海底向上生长的。“我们在现场最先注意到的是,有一两个结构是向下的,”阿尔伍德说。

她从露出地面的岩石上切下一块所谓的叠层石,发现它根本不是锥形结构。它其实是脊状,向岩石内部延伸好几厘米。忘掉三角巧克力吧,想想减速带。地质过程比生物过程更容易形成这样的结构。那些岩石显然经历很多次的地质运动,有的朝着一个方向挤压,形成脊状结构,有的朝着另一个方向拉伸,形成阿尔伍德所说的“被拉长的口香糖”。

不出所料,努特曼和他的同事对这一解释感到十分不满。

“我们本以为我们的发现会推动新的研究,对研究结果满怀期待,”来自澳大利亚国立大学、和努特曼一起在格陵兰岛进行调查的薇琪·班尼特(Vickie Bennett)说,“但他们去了现场还不到一天,在部分岩石被积雪覆盖的情况下,就草率地作出结论,这只会混淆我们先前的研究。”她和努特曼还声称,阿尔伍德只是调查了外围区域的裸露岩石,那些岩石因为各种地质事件严重变形,而中央区域的岩石保存得更好。“他们调查的和我们调查的基本上不是同一区域,”班尼特说。

阿尔伍德反驳说,她调查的区域距离努特曼调查的一个地方还不到1米。至于行程短暂的问题,她说:“坦白讲,他们应该为此感到更加羞愧,在那里待了好多年居然都没有把事情搞清楚。”

她补充道:“站在他们的角度来说,在格陵兰岛进行现场作业是非常困难的。但站在我们的角度来说,这正是天气好和岩石暴露多让我们得以看清一切的原因。”

回到实验室,她和同事分析了格陵兰岛岩石的化学成分,发现了更多的证据来支撑他们的解释。真正的叠层石,比如在澳大利亚发现的那些,应该有内部分层,而格陵兰岛的那些却没有,里面几乎全是硅,边缘是白云石矿物将它们与上覆岩石隔开。阿尔伍德说,这些结构不是微生物造成的,而是因为包含白云石矿物的液体渗入硅块并形成结晶,“就像巧克力渗入香草海绵”。

努特曼声称,格陵兰岛的其他样本也有内部分层,尽管不像澳大利亚叠层石的内部分层那样保存完好。他还指出,那些锥状物拥有特殊的化学成分,钛和钾的含量比周围岩石更低,钇和海水所特有的其他稀有元素的含量也很罕见。这表明,那些锥状物不是具有叠层石式形态的普通岩石,而是海洋微生物从海水中提取矿物质的结果。

格陵兰岛发现热带化石(格陵兰岛上发现的最古老化石)(3)

阿尔伍德持不同看法。

钛和钾说明不了什么:在锥状物以外的裸露岩石中,钛和钾的含量同样很低。至于钇和其他稀有元素,更详细的分析显示,它们集中在云母和石英微粒中,云母和石英可能是在后期形成的。

“这与生物无关,”阿尔伍德说。努特曼对此有异议,他说同一地区的其他岩石没有这些特征。“我们坚持自己的观点,”他说。

没有参与任何一方研究的威廉姆斯学院古生物学家菲比·科恩(Phoebe Cohen)说,阿尔伍德的解释更有可能成立。“特殊主张需要特殊数据来支撑,虽然努特曼他们在为自己的观点收集证据方面做得不错,但并不完全令人信服,”她说,“而后续的这项研究正是我希望看到的。我敢肯定,这不会是最后一次‘生命的最古老证据’被跟进的研究推翻,但我希望有一天能心悦诚服!”

班尼特认为,这场争论改变不了什么,因为还有其他的证据证明36亿年前就有生命存在。她说:“地球岩石记录伊始就有了远古生命,这毋庸置疑。”对此阿尔伍德也有不同看法。除了历史不到35亿年的澳大利亚叠层石以外,“我们没有其他任何的确凿证据,”她说,“这并不意味着那时没有微生物,而是我们无法确定。”

阿尔伍德是NASA“火星2020”项目的首席研究员,她用来研究格陵兰岛岩石的一种仪器将安装在火星漫游车上,用于寻找远古生命的蛛丝马迹。问题是两群卓有声誉、训练有素的科学家就地球上的岩石都难以达成一致意见,对其他星球上的证据又会有多大分歧?

“这不是没可能,”阿尔伍德说。问题未必在于距离,而在于协作。努特曼的论文和阿尔伍德的论文各有五名合著者,但各自团队中只有两名成员真正去过格陵兰岛,其他人分析的是样本或者照片。“除非有其他团队去格陵兰岛进行实地考察,否则这只是我和努特曼之间的争论,”阿尔伍德说,“但在探索火星的时候,全世界几百名优秀科学家都是在漫游车的工作基础上进行研究。”

在她看来,现场工作至关重要。火星2020漫游车旨在收集样本,之后带回地球进行分析。但为了准确解读那些样本,研究团队需要充分利用漫游车上的各种仪器,仔细勘查火星地形。“我们不能走到哪算哪,”阿尔伍德说,“如果你希望回来后用样本解决任何问题,在现场取样的时候就必须把事情做好。”

为此,她想打造一个虚拟现实装置,让科学家以一种更加身临其境的方式查看火星地形,而不是死盯着照片。“火星团队开会时,就是视频会议和PPT的天下,”她说。但如果她的计划可行,“每周末的时候,人们将戴上眼镜,站在地表岩石的现场。”

我问她说的是火星还是格陵兰岛。

“我说的是火星,”她说,“但你刚刚让我有了一个想法。”

翻译:于波

审校:李莉

编辑:漫倩

来源:The Atlantic

造就:剧院式演讲,发现创造力

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