日前,中国地质大学(武汉)发布消息称,该校“地大学者”领军人才多米尼克•帕皮诺、佘振兵教授和马特•多德博士后联合多家研究机构取得的一项最新研究结果表明,在37.5亿年至42.8亿年前,地球上就已经存在丰富多彩的微生物生命活动,相较于之前证实的34.5亿年,此研究将地球生命的起源时间提前了3亿年。根据研究结果,甚至能合理推断地外星球存在生命的可能性极大,且形成周期在3亿年左右。
上游新闻记者采访到佘振兵教授,请他用“大白话”给我们科普一下生命起源的终极命题。
岩石中存在生命“指纹”
Q:证明这种古老生命存在的主要证据之一来自于样品的光谱分析,它们是揭示矿物中生命化学信息的“指纹”,为什么要将它类比成“指纹”,能否通俗地给我们解释一下?
地大团队新发现的NSB赤铁矿化树枝状化石与局部放大图
佘振兵(以下简称佘):证明生命的起源和破案一样,需要证据。如果要证明一个人到过某个地方,那么可以用脚印、指纹等证据确定。但如要证明生命存在过呢?那就需要寻找它留下来痕迹的证据,从地质学的角度,这些证据包括矿物质、化学组成、同位素、形态等各种因素,现有的科技手段,通过观察和研究已能够发现和确定。
Q:你曾提到,从地质学的角度来分析,生命的出现是非常迅速的,时间约等同于太阳绕银河系旋转一圈的时间。这个时间大概是多长,为什么会有这样的结论?
佘:太阳系在银河系悬臂里运行一圈的时间大约是3亿年。而根据我们的研究报告,地球从45.7亿年前开始具备条件,到42.8亿年前形成生命,刚好就是3亿年。早期地球的生存环境并不适合孕育生命,那么,大约45.7亿年前地球具备了形成生命的条件后,很快便孕育出了生命。3亿年的时间,对于一个星球几十亿年的生命周期来说,的确是很短的一段时间。
发现远古生物群落痕迹
Q:这项研究的样品来自于加拿大魁北克省努瓦瓦吉图克表壳岩带(NSB),是多米尼克•帕皮诺2008年在一次野外科考中采集的。为什么时隔14年,才得出最终得研究结果?
佘:多米尼克•帕皮诺是偶然采集到的样品,它看起来就像是普通的沉积岩,回来之后也进行了观察和处理,但当时并没有发现这里面会有生命存在的证据。2017年时,研究团队偶然发现了其中一块样本中有生命存在的痕迹,随即进行了研究。当时虽然也确定了生命起源的时间,但因为样本单一,只有一种形态,所以结论也受到了质疑。而现在,我们对更多的样本进行了研究,发现了更多化石,并做了更为精确的化学分析。发现其中的同位素与现在海洋生物中的同位素是相同的。可以确定发现的是一个生物群落,有了更多更有说服力的证据。
可推断宇宙中存在地外生命
Q:生命的起源时间,对人类有什么意义?
佘:人总是对自己从哪里来,什么时候诞生的,有着很强的好奇心。例如哲学中的终极三问:我从哪里来,到哪里去,我是谁?那么,如果要从人类的起源再向前推,就是生命的起源。
这项研究的结果给早期的生物活动提供了更多的证据,告诉我们地球生命在环境适宜的条件下很快地演化出来。以此我们可以类比其他星球,发现宇宙中很有可能存在其他的生命。因为在宇宙中,有很多和地球类似环境的星球,只要给它足够的时间,且这个时间并不需要太长,就能够孕育出生命。不过,生命是否能演化成文明,影响的条件和因素太多,尚无法确定。