最新研究表明，古代海洋中綠簾石的形成在決定某些金屬（如錳和鉬）的可用性方面發揮了至關重要的作用，而這些金屬對早期生命形式至關重要。這項發現是透過在實驗室中重現太古宙的海水而獲得的，為了解早期生命的演化過程提供了新的視角。

科學家對生命最初進化時的海洋條件知之甚少，但發表在《自然-地球科學》（Nature Geoscience）雜誌上的最新研究揭示了地質過程是如何控制哪些營養物質可用於促進生命發展的。

所有生命都利用鋅和銅等營養素來形成蛋白質。最古老的生命體進化於太古宙時期，距離恐龍首次出現約35 億年。與近代微生物相比，這些微生物更偏好鉬和錳等金屬。這種偏好被認為反映了當時海洋中金屬的可用性。

開普敦大學（UCT）和牛津大學的研究人員在實驗室中重建了古海水。他們發現，綠泥石是一種常見於太古宙岩石中的礦物，它的形成速度很快，並能在過程中去除鋅、銅和釩。由於綠簾石是在早期海洋中形成的，這些金屬會從海水中去除，使海水中富含其他金屬，如錳、鉬和鎘。耐人尋味的是，他們預測的太古宙海水中最豐富的金屬與早期生命形式所選擇的金屬相吻合，這解釋了為什麼這些金屬在早期進化過程中受到青睞。

研究員Rosalie Tostevin 博士（研究時任職於牛津大學，現任UCT 地質科學系高級講師）表示：「當我們注意到我們的研究結果與使用完全不同方法的生物學家的預測相吻合時，我們感到非常興奮。其他領域的專家也有類似的發現，這總是令人欣慰的。”

科學家們一致認為，太古宙的海水與今天的海水有很大不同，溶解了更多的鐵和二氧化矽，幾乎沒有氧氣。然而，對於海水化學的其他方面，如營養物質的濃度，人們的看法卻不盡一致。

“我們無法回到過去對海水進行取樣和分析，因此重建阿新世的條件是一個相當大的挑戰。一種方法是查看沉積岩的化學成分，但非常古老的岩石的化學成分有時會被改變。 “托斯特文說：”我們決定在實驗室中創造一個微縮版的古代海水，在那裡我們可以直接觀察到發生了什麼。”

托斯特文和她的同事伊馬德-艾哈邁德（Imad Ahmed）在一個特殊的無氧艙內重新創造了太古宙海水，並觀察綠簾石開始形成的過程。他們觀察到，隨著礦物的形成，海水中的金屬濃度發生了巨大變化。他們利用鑽石光源同步加速器的X 射線吸附光譜儀證明，金屬正在進入礦物中。相比之下，其他金屬不受此過程的影響，在海水中保持在較高水平。

托斯特文說：『我們知道綠泥石在地球早期非常重要，因為我們不斷在古老的岩石中發現綠泥石，例如南非北開普省的鐵礦石和澳大利亞的類似岩石。我們認為，這可能是太古宙時期最重要的礦物之一。但我們並不清楚綠簾石在自然界中是如何形成的。一種可能是綠簾石在海洋深處的熱液噴口形成。但它也可能在淺水區形成，只要pH值有微小變化。”

托斯特文和艾哈邁德決定在這兩種條件下進行實驗，結果發現，無論綠泥石是如何形成的，它都能以類似的方式去除金屬。