微生物被認為是地球上最早的生命形式，其證據蘊藏在35 億年前的岩石中。這些岩石中含有這些遠古生物留下的地球化學和形態標記，如特定的化合物和結構。然而，生命起源於地球的時間和地點，以及這些早期微生物群落中物種多樣性的形成時間，至今仍不清楚。證據很少，而且常常有爭議。

研究中使用的巴伯頓綠岩帶鑽孔岩芯樣本。深色層含有碳質顆粒，這是古生代微生物改變後的殘骸。資料來源：Manuel Reinhardt

現在，哥廷根大學和瑞典林納大學的研究人員發現了有關最早生命形式的重要發現。他們在南非的岩石樣本中發現了可追溯到大約34.2 億年前的證據，顯示當時的碳循環前所未有地多樣化，其中涉及各種微生物。這項研究表明，在古始新世時期，生態系統中已經存在複雜的微生物群落。研究結果發表在《前寒武紀研究》（Precambrian Research）期刊。

研究人員分析了南非巴伯頓綠岩帶樣本中保存完好的碳質顆粒–生物體改變後的殘骸以及相應的岩層，巴伯頓綠岩帶是南非的一個山脈，其岩石是地球表面最古老的岩石之一。科學家結合宏觀和微觀分析，清楚地辨識出原始生物痕跡，並將它們與後來的污染區分開來。

南非巴伯頓綠岩帶山區。圖片來源：阿克塞爾-霍夫曼

他們確定了各種微生物的地球化學”指紋”，包括利用陽光獲取能量、代謝硫酸鹽以及可能產生甲烷的微生物。研究人員將地球化學數據與透過顯微鏡薄片分析獲得的岩石紋理結果相結合，確定了這些微生物在當時生態系統的碳循環中各自扮演的角色。

該研究的資深作者、林奈大學的亨里克-德雷克（Henrik Drake）博士解釋說：”透過在原生黃鐵礦晶體中發現碳質物質，並分析這些物質中的碳和硫同位素，我們能夠分辨出單一微生物的代謝過程。”

第一作者、哥廷根大學地球科學中心的曼努埃爾-萊因哈特（Manuel Reinhardt）博士補充說：”我們沒想到會發現這麼多微生物代謝過程的痕跡，這簡直就是大海撈針。這項研究提供了對地球早期生態系統難得的一瞥。新發現極大地推動了對遠古微生物生態系統的了解，為古生物學領域的研究開闢了新的途徑”。

編譯來源：ScitechDaily