智利北部安第斯高原海拔约3500米的帕霍纳莱斯盐滩,被认为是地球上环境最严酷的地区之一。当地气温在−23°C至26°C之间剧烈波动,太阳辐射强度处于全球高位,年降雨量极低,风速可超过每小时100公里。尽管条件极端,研究显示该区域仍存在稳定的微生物生命活动。
近日,一项发表在《天文学与空间科学前沿》(Frontiers in Astronomy and Space Sciences)的研究报告称,研究人员在盐滩的石膏叠层石中同时识别出远古化石生物标志与现代活跃微生物群落,两者在岩石内部仅相隔数毫米,并由晶体层分隔。

叠层石由微生物群落长期沉积形成,是地球最早生命证据之一,相关记录可追溯至约35亿年前。帕霍纳莱斯盐滩的叠层石年代相对较新,约为4000年至6400年,但其样品中呈现的“古今并存”特征引起关注。
研究人员在石膏深层发现微观藻类的玻璃状遗骸、保存良好的丝状细胞结构,以及与古代光合作用相符的化学特征。研究认为,这些化石被封存在晶体之中,形成于盐滩历史上更为湿润的阶段,当时该地区可能被泻湖覆盖。

与之相对,在距离深层仅数毫米的近表层,研究团队检测到仍在进行光合作用的活跃微生物群落。它们位于石膏表面下方,被认为可借此躲避强紫外线辐射与干燥环境。
研究指出,石膏的光学透明性使其能够让足够光线穿透以支持光合作用,同时其晶体结构可保留微量水分,即便在最干燥的月份也可能为微生物提供生存条件。

该研究还将上述发现与火星探测联系起来。研究人员提到,火星存在大量石膏与硫酸盐矿床,轨道探测已显示其广泛分布;美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”探测车正在杰泽罗陨石坑对钙硫酸盐矿物开展细致研究。研究认为,如果石膏能够在地球极端环境中保存数千年的生物标志,那么火星上类似矿床或具备保存古代生命证据的潜力。
不过,研究人员同时强调,在火星石膏中寻找生物标志并不容易,矿物随时间发生的化学变化可能破坏有机证据。研究团队表示,帕霍纳莱斯盐滩的样本可为如何寻找并识别此类证据提供可参考的模型。
