20世纪七八十年月，科学家在不见天日的海底发明白朝气勃勃的“黑烟囱”生态系统。在这些处所，富含矿物质的流体和炽热的火山地壳彼此浸染，形成热液喷口，就仿佛冒着黑“烟”的大烟囱。

从当时起，人们开始逐渐意识到，纵然在这种不见阳光、远离地表的地球角落，在化学能的驱动下，生命仍然可以发达成长。

全球海底热液勾当区的大抵漫衍图。| 图片来历：Wikicommons

我们此刻已经知道，这种热液系统遍及漫衍在海底遍地，很多喷口四周的生态系统更是富厚多彩。

在这些处所，较冷的海水与较暖和的地下热液的彼此浸染会发生富厚的“化学汤”，这些情况条件的变革也会导致多种潜在的微栖息地的呈现，许多微生物甚至依赖微弱化学能就能保留下去。

克日，一组国际研究人员的新发明再次拓展了生命的界线。他们发明白34.2亿年前糊口在海底的热液系统中的甲烷轮回微生物的化石。这些微化石是这类生命最陈腐的证据，它拓展了早期地球以及火星等其他行星上潜在宜居情况的界线。研究已于克日颁发在《科学希望》上。

二

生物学家揣度，耗损或产出甲烷的新陈代谢模式应该很早就进化出来了，但他们还不确定这类生物毕竟是什么时候呈现的。

先前的研究已经发明白举办甲烷轮回的微生物的一些间接证据，表白微生物大概存在于约35亿年前布满流体的陈腐岩石中。但早先的研究并没有找到真正的微生物。固然理论上来说这些古菌可以或许留下化石，但直接证据却很是有限。

在这项新研究中，团队阐明白从南非巴伯顿绿岩带收罗的岩石标本。这一区域接近斯威士兰和莫桑比克界线，这里包括了一些在我们这颗星球上发明的最陈腐、生存最完好的沉积岩。

研究收罗的岩石来自南非巴伯顿绿岩带。｜图片来历：A. Hofmann

团队将岩石样本切割成30-50µm厚的切片，在显微镜下调查，同时回收了质谱和一种被称为显微拉曼光谱的非凡成像技能举办检测。研究人员在岩石中发明白一些微小的细丝状布局，平均长度约42 µm，直径只有0.77 µm。这些细丝状的化石呈此刻热液脉中，也就是基岩中含有被加热的水的缝隙。

丝状微化石的光学显微镜图像。｜图片来历：B. Cavalazzi

颠末具体的化学阐明，科学家认为，这些丝状布局可以被表明为细胞布局的残留，也就是生命的遗迹。它们好像曾经在海底数米之下的热液系统形成的空腔壁上繁衍生息。

共焦拉曼成像显示丝状布局内部包括碳质物质。｜图片来历：B. Cavalazzi

细丝化石包括一个碳基的外壳。从布局和化学上来说，这个外壳和生存下来的内部的部门并不沟通，这就仿佛细胞的内部被外面一层细胞壁或细胞膜包裹着一样。

化学阐明表白，细丝包括着生命所需的大部门主要元素。有机化合物中镍的浓度相对较高，而镍有大概来自微生物中含镍的酶，这提供了原始代谢的进一步证据。团队还留意到，这种浓度与现代的古菌原核生物中发明的镍含量程度很是相似，这些现代微生物往往糊口在缺氧的情况中，操作甲烷举办新陈代谢。

研究的第一作者Barbara Cavalazzi认为，证据很好地表白，他们发明白生存异常完好的微生物化石。她同时暗示，“受火山勾当加热的地下栖息地大概是地球上最早的微生物生态系统呈现的处所，而这也是迄今为止我们发明的最陈腐的例子。这一发明可以将这类古菌化石的记录扩展到地球上首次呈现生命的时代”。