地球上最古老的叠层石启发寻找火星生命的新前景

　　地球上最古老的生命形态痕迹有时是非常有争议的，这是因为非生物过程可能产生相对类似的结构，而且这类化石经常受到变质作用的影响。叠层石是反映微生物群落与其环境之间复杂互动的分层有机沉积结构，长期以来被认为是检测古代沉积岩中生命的关键宏观化石；然而，古代叠层石的生物起源一直有广泛的争议。
　　最近发表在《美国地质学会地质学》杂志上的一篇论文结合了各种先进的二维和三维分析技术，以确定地球上最早的叠层石的生物起源，这些叠层石来自西澳大利亚34.8亿年前的德雷斯堡地层。
　　德雷斯珀地层叠层石的样本，显示了由赤铁矿、重晶石和石英形成的复杂分层结构，以及一个圆顶的上表面（圆顶箭头）。资料来源：Keyron Hickman-Lewis及其同事
　　叠层岩微观结构的三维渲染，使整个叠层岩结构中的相的分布得以可视化。资料来源：Keyron Hickman-Lewis及其同事
　　尽管这些叠层石经历了严重的成因和风化，并且不包含任何有机材料，但由伦敦自然历史博物馆的Keyron Hickman-Lewis博士领导的团队已经使用光学和电子显微镜、元素地球化学、拉曼光谱、以及基于实验室和同步辐射的断层扫描来确定一些暗示生物起源的特征。
　　除了对三维叠层岩大结构进行实验室断层扫描外，研究小组还通过使用意大利的里雅斯特Elettra同步加速器的SYRMEP光束线，首次实现了亚微米级的像素和体素尺寸，对前寒武纪叠层岩的微观结构进行成像。这使得我们能够识别非均匀的层状结构、腐烂的有机物脱气产生的空隙以及被解释为微生物宫廷结构的柱状垂直结构，这是光合作用生长的常见指标。
　　光学显微照片（左）和EDX图（右）显示了德雷斯珀地层叠层中的主要和替代矿物学。资料来源：Keyron Hickman-Lewis及其同事
　　由于最近的风化作用，Dresser地层的叠层石大部分被赤铁矿（氧化铁）取代。虽然这使得有机地球化学分析无法进行，但这种成分与寻找火星上的生命高度相关。
　　火星表面的沉积岩也受到了类似的普遍氧化作用，在其上部的几厘米到几米处也主要由铁氧化物组成。在这方面，Dresser Formation叠层岩可能是独特的相关材料，可以让我们了解火星上预期的生物特征保存的精确风格。随着火星2020年毅力号探测器继续对杰泽罗火山口的探索，现在研究人员可以寻找与德雷斯珀地层中发现的生命形态表现相似的生命，并为最终将火星样本送回地球时进行先进的多技术分析做准备。