MIT研究解密:地球冰封時期,融冰水池竟是孕育複雜生命的搖籃
最新研究發現,南極現存的融冰水池中存在與早期多細胞生物極為相似的生命形式。當地球經歷極端冰河時期時,生命究竟如何在嚴酷環境中存活?麻省理工學院的科學家提出了驚人見解。
根據刊登於《自然通訊》(Nature Communications)的研究顯示,在6.35億至7.2億年前的「雪球地球」時期,淺層融冰水池可能成為早期複雜生命的避難所。研究團隊發現,真核生物——這些最終演化出所有多細胞生物的複雜細胞——可能在赤道附近淺層冰蓋表面形成的小型水體中存活。
研究主持人、麻省理工學院地球大氣與行星科學系研究生法蒂瑪·胡賽因解釋:「我們證實融冰水池確實可能是全球冰封時期真核生物的庇護所。這顯示在這種極端環境中,生命多樣性依然可能蓬勃發展。」
為驗證假說,研究團隊轉向南極現存類似環境進行觀察。他們在麥克默多冰架邊緣採集樣本,發現每個水池都有真核生物存在的證據,且生物組成隨鹽度變化呈現差異:鹽度較高的水池生物群落相似,淡水水池則孕育獨特物種。
所謂「雪球地球」指的是地球歷史中全球冰封的時期,特別是指發生在6.35億至7.2億年前、持續數百萬年的兩次連續冰河事件。當時全球平均溫度降至攝氏零下50度,科學家長期困惑生命如何在如此極端環境中延續。
胡賽因表示:「我們在化石記錄中看到冰河期前後都有真核生物存在的證據,但對它們在冰河期間的棲息地所知甚少。現在我們知道生命確實存活下來了,問題在於它們是如何做到的。」
研究團隊分析南極融冰水池中的微生物墊,這些由藍綠菌組成的黏性群落厚達數公分,且呈現明顯分層。透過分析特定脂質(固醇)和核糖體核糖核酸(rRNA),研究人員驚人地發現水池中存在藻類、原生生物和微型動物等多樣真核生物。
「沒有任何兩個水池是完全相同的,」胡賽因強調,「雖然出現的生物種類相似,但數量分佈各異。這證明雪球地球時期的融冰水池確實可能成為『冰上綠洲』,孕育了最終演化出包括人類在內所有複雜生命的真核生物。」
這項研究由美國太空總署(NASA)外太空生物學計畫、西蒙斯生命起源合作研究以及MIT-紐西蘭MISTI獎助金共同資助。