如果巖石能說話

王治鈞 馬驍

巖石記錄了地球演化過程中的每個關(guān)鍵時刻，研究它們可以更好地幫我們了解地球。澳大利亞西部的皮爾巴拉地區(qū)（Pilbarra）是研究古老巖石的最佳去處之一，附近的巖石年齡有35億年之久，蘊藏著地球上最早期生命的證據(jù)。

?塔拉·喬基奇發(fā)現(xiàn)的硅華

塔拉·喬基奇通過尋找陸地溫泉沉積物的方法，在這里找到了一堆紋路橫生的巖石——疊層石。疊層石是由藻類在生命活動過程中，將海水中的鈣、鎂碳酸鹽及其碎屑顆粒黏結(jié)、沉淀而形成的一種化石。

塔拉·喬基奇還發(fā)現(xiàn)一塊像小孩手掌大小的巖石，在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，它是硅華。硅華是地下水或地表水經(jīng)化學作用而形成的二氧化硅沉積物，是一種典型的化學成因的硅質(zhì)巖，主要出現(xiàn)在富含硅酸的溫泉中及其周圍。

澳大利亞皮爾巴拉地區(qū)內(nèi)陸罕見的紅色巖石景觀

硅華對認識生命的起源具有非常重要的意義。1871年，英國生物學家查爾斯·達爾文在給朋友的信中寫道：“如果生命是在一些溫暖的小池塘里誕生呢——池塘里有各種化學物質(zhì)，已準備好進行更復(fù)雜的進化呢？”

達爾文所說的“溫暖的小池塘”指的就是陸地溫泉。研究人員發(fā)現(xiàn)，這些“溫暖的小池塘”形成了某種化學環(huán)境，可以產(chǎn)生簡單的細胞結(jié)構(gòu)，這種細胞結(jié)構(gòu)就是邁向生命起源的第一步。

?海底火山冒出的“黑煙”，是富含礦物質(zhì)的液體

達爾文寫下那封信的100年后，研究人員在海洋里發(fā)現(xiàn)了深海熱液噴口，即深海熱泉。例如，上圖是位于太平洋海平面以下1100米的湯加火山弧，從煙囪一樣的結(jié)構(gòu)里飄出的“黑煙”是富含礦物質(zhì)的液體，它們是細菌的食物來源。

自從發(fā)現(xiàn)深海熱泉，生命起源地的說法就聚焦在海洋。研究人員通常認為，地球早期擁有大量深海熱泉，與之非常相符的假設(shè)是生命在海洋里起源。

但是，塔拉·喬基奇對皮爾巴拉地區(qū)巖石的研究卻給出另一種視角和證據(jù)：皮爾巴拉地區(qū)35億“歲”的火山里有溫泉，這是生命曾在陸地溫泉中存活的證據(jù)。從地質(zhì)學角度來看，達爾文所寫的“溫暖的小池塘”是合理的生命起源地假說之一。

如果巖石能說話，它們興許會說：地球上的每一種生命都是寶貴的。地球形成、演化經(jīng)歷了大約46億年，而人類的存在只是這46億年中的一瞬間。讓我們反思一下，在這個被稱為人類家園的星球上，我們應(yīng)該留下些什么呢？

?澳大利亞卡瑞吉尼國家公園是塔拉·喬基奇研究巖石的另一個去處。峽谷里，層層堆疊的巖石有幾百米厚，它們是富含鐵的沉積物。在古代海洋中，鐵和細菌所產(chǎn)生的氧氣結(jié)合形成鐵銹，鐵銹從水中沉降到海底，最終形成帶狀層