誰是地球上最早出現的生物?2-27-2013 - Biological-Freak
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長久以來心中一直縈繞著一個困惑,為何有那麼多中文的網頁都說:「地球上最早出現的生物是藍綠藻(菌)?」;而反觀英文的網頁卻又完全不是那麼一回事?
2013年2月27日星期三
誰是地球上最早出現的生物?2-27-2013
誰是地球上最早出現的生物?2-27-2013
長久以來心中一直縈繞著一個困惑,為何有那麼多中文的網頁都說:「地球上最早出現的生物是藍綠藻(菌)?」;而反觀英文的網頁卻又完全不是那麼一回事?請看(圖1.)
圖1.英文的網頁認為藍綠藻(blue-greenalgae)出現於firstlife之後,顯然藍綠藻非最早出現的生物。
圖片來源:http://williambrownscienceoflife.com/?page_id=201
最近翻閱了若干國中的教科書,終於明白了,因為國中生物或地球科學教科書上清楚的寫到:「根據目前所發現的化石,最早可回溯到大約30多億年前的藍綠藻。
」
凡事必有因,為何國中的生物或地球科學教本,會有如此奇怪的敘述呢?故事的緣起是在1980年,美國洛杉磯加州分校(UCLA)的一位古生物學家蕭夫博士(Dr.J.WilliamSchopf)及他的團隊,在澳洲西部一個當地原住民稱為Warrawoona
Formation的岩層中,宣稱發現一些類似藍綠藻的化石,而且這些岩層非常古老,估計有35億年的歲月。
隔年(1981年)十月號的《科學的美國人》;(Scientific
American)DavidI.Groves等人就以《一個早期蘊含生命的棲所》《AnEarly
HabitatofLife》報導了此一發現。
David
I.Groves,JohnS.R.Dunlop,andRogerBuick.1981(Oct).
"An
EarlyHabitatofLife."ScientificAmerican245(4):73.
七年後蕭夫博士(Dr.Schopf)及他的研究生BonnieM.Packer聯合在1987年7月3號的〈Science〉期刊上發表了一篇正式的學術論文:太古宙早期(33億到35億年前)從澳洲Warrawoona地層獲得的微化石。
J.WilliamSchopfandBonnieM.Packer.1987
(Jul3).
"EarlyArchean(3.3-Billion
to3.5-Billion-Year-Old)MicrofossilsfromWarrawoonaGroup,Australia."
Science237:70,72.
到1993年Schopf教授又在1993年4月30號的〈科學〉期刊上再度撰文,強調他的重大發現,並附上更詳細的描述。
蕭夫博士說在這些燧石切片標本中,他們不但發現生命的跡象,而且發現多達15種似絲狀藍綠藻微生物(trichomic
cyanobacterium-likemicroorganisms)的化石。
圖2.1993年Dr.Schopf發表於〈Science〉上的圖,黑底為光學顯微鏡下的照片,白底為翻畫的藍綠藻圖。
圖片來源:http://gerdapeacheysviews.wordpress.com/mistaken-microfossils/
J.WilliamSchopf.1993(Apr30).
"MicrofossilsoftheEarlyArcheanApexChert:NewEvidenceofthe
AntiquityofLife."
Science260:640,642f.
一開始有些古生物學家,懷疑蕭夫博士這些證據薄弱的微小化石(Microfossils)的真實可靠性,可是說也奇怪若干年後,卻變成了一般生物學教科書普遍接受的觀點。
甚至包括我們國中的生物學教本也如此敘述:「地球上最早的化石發現於澳洲西部,是屬於藍綠藻的化石。
」
在此,我先想讓網友們瞭解一下,這些墨黑色,長度約20~40μm,寬度約2μm的所謂似藍綠藻化石的顯微照片,是如何拍得的。
然後您可能就會有一些自己的想法,這樣的實驗結果是否有點太粗糙了些?或其他?
一、先將內含化石的燧石(chert)標本切成300μm的薄片:
圖3.將內含化石的燧石(chert)標本切成300μm的薄片。
二、切好後將薄片打磨數小時,直到成透明狀:
圖4.將薄片打磨數小時,直到成透明狀。
三、放置於光學顯微鏡下觀察。
圖5.放置於光學顯微鏡下觀察。
2002年,牛津大學以MartinBrasier為首古生物學家團隊,在〈Nature〉期刊上發表了一篇文章,他們到澳洲在同一地區的岩層做了一系列而且更廣泛的分析,他們的結論是:那些看來像是微小化石(microfossils)的結構,其實只是石墨(graphite)經長時間變化後的次級產物(secondaryartefacts),而非如蕭夫團隊宣稱的擬似藍綠藻的化石。
文章發表於2002年3月7日的〈Nature〉題目是《對地球上最古老化石証據之質疑?》;《Questioningthe
evidenceforearth’soldestfossils?》Nature416:76f
圖6.MartinD.Brasier博士團隊發表在2002年3月7日〈Nature〉期刊論文的第一張圖。
標明當年Dr.WilliamJ.Schopf採集標本的位置是在4及Dr.Brasier團隊他們的採集範圍是1~9。
顯然Dr.Brasier團隊的採集範圍要廣泛許多。
這事情就這樣成為懸案了嗎?當然不是,科學家都有打破砂鍋問到底的精神。
2011年3月18號的〈自然
地球科學〉;〈NatureGeoscience〉期刊,發表了一篇美國堪薩斯州立大學AlisonOlcottMarshall博士的論文,堪薩斯州立大學擁有美國最先進,解析力最強的雷尼紹拉曼光譜儀(RenishawRamenSpectrometer)。
堪薩斯州立大學的馬紹爾(Marshall)地質學副教授團隊,也來到西澳當年Dr.Schopf同樣的採集地點,Marshall指出,我和同事們來到WarrawoonaFormation地方的岩層進行採樣,我們找到了之前Dr.Schopf的微生物化石採集點,以每間隔10公尺的距離進行採樣,以便從中密集分析這些化石中是否有微生物的形成。
然後他們將這些岩層樣本運回堪薩斯大學進行進一步的分析研究,研究人員們將:
1.有些燧石樣本切割成300μm薄度的切片,這是之前Dr.Schopf研究人員進行實驗的切割薄度。
2.有些燧石樣本切割成30μm薄度的切片,如此可使更多的光線透過薄切片,當然用普通顯微鏡進行觀測時,可看到更清晰的影像。
Dr.Marshall說︰「我們能夠看到之前實驗未看到過的多種類型紋理及詳細的結構狀況。
」Alison
OlcottMarshall又說︰「我們並未發現任何微生物化石跡象,我們僅是發現貌似生命跡象的礦石,但之前它卻被古生物界視為地球上最古老的生命體。
」
圖7.Marshall副教授指導的研究生JulienneEmry拍攝的燧石顯微照片,我們一般人當然無法做專業的判斷,只不過此照片怎麼看也不像藍綠藻的化石(請參考圖8.)?Photomicrograph
ofclastinrockshowingfeaturesunderdiscussion(arrowspointtosomeof
these)(PhotobyJulienneEmry)
圖片來源:http://archive.news.ku.edu/2011/march/15/fossil.shtml
圖8.藍綠藻(菌)之一種。
接下來,研究人員使用最先進精密的雷尼紹拉曼光譜儀(RenishawRamenSpectrometer)進行分析,該儀器是堪薩斯州大學專門用來從事古生物化石研究的。
Marshall說︰「我們用激光轟擊樣本切片,誘導切片中的分子微粒發生震動,同時將該切片用不同波長光線散射照射。
這種方法可適用於分析不同的礦物質或者不同的有機物質,同時也可使用該方法鑒別樣本的成份。
」
Dr.Schopf的論文中聲稱:「藍綠藻化石中,發現證實生命存在跡象的類碳物質。
」,Marshall強調說:「我們的最新研究顯示岩石樣本切片中確含有碳質元素,但並不是之前Schopf研究中具有含碳物質的微生物結構。
」
科學的進展過程上有不同意見應該是很好的事情,同行間的爭執辯論常常更是科學進步的原動力。
我只能執筆到此,剩下來就請有興趣的網友們,做一個小心謹慎的判斷吧!
誰是地球上最早形成的生物化石?厚壁細菌?非綠硫菌?綠硫菌?變形細菌?還是藍綠菌(藻)?或其他不能產生氧氣的細菌最早?
國中的教科書只憑著一家之言,驟然就下定論!總讓人覺得太草率了些。
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freak07292012
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