臺北市立天文科學教育館

在南非布什維爾德火成岩複合體（Bushveld Igneous Complex，BIC）中發掘的一塊20億年歷史的岩石中，研究人員發現了封存在岩石裂縫中的活微生物。這是目前已知在古老岩石中發現的最古老活微生物，比先前在1億年歷史的海底沉積物中的活微生物群還老19億年，為理解地球早期生命的起源與演化提供了寶貴的資訊。

國際大陸科學鑽探計劃（International Continental Scientific Drilling Program，ICDP）協助了此次地質探索，讓研究團隊得以從地下約15公尺處取出了一個30公分長的岩石樣本。為了確定這些微生物是古老原生的族群，研究團隊使用了新式的紅外線光譜學、電子顯微鏡和螢光顯微鏡的綜合方法來分析。他們發現這些微生物細胞被黏土包裹並封存在岩石裂縫中，形成了天然屏障，使微生物與外界隔絕，創造了一個微小而孤立的世界。

圖說：鑽取的岩心樣本。照片攝於清潔並使裂縫破裂後，該樣本被送回日本東京大學分析。來源：Suzuki, Y. et al. Subsurface Microbial Colonization at Mineral-Filled Veins in 2-Billion-Year-Old Mafic Rock from the Bushveld Igneous Complex, South Africa. Microb Ecol 87, 116 (2024)

圖說：微生物細胞被染成綠色。這張照片顯示了許多微小的細胞，其中細胞內含有豐富的 DNA。首先，使用稱為O-PTIR光譜的紅外線成像技術在岩石樣本的裂縫中檢測到微生物細胞。之後用綠色溶液染色，並使用掃描電子顯微鏡和螢光顯微鏡進行分析。結合這三種影像技術的讀數，研究人員得以確認 20 億年前岩石裂縫中的原生微生物細胞。來源：Suzuki, Y. et al. Subsurface Microbial Colonization at Mineral-Filled Veins in 2-Billion-Year-Old Mafic Rock from the Bushveld Igneous Complex, South Africa. Microb Ecol 87, 116 (2024)

這一項發現對於理解生命在極端環境中的起源和演化具有重大意義。研究人員希望通過研究這些古老微生物的基因，可以了解早期生命形式的演化過程，並從中獲得尋找其他星球生命的線索。NASA的火星探測車「毅力號」（Perseverance）目前正在耶澤羅撞擊坑（Jezero）收集可能達37億年歷史的火星岩石樣本，研究人員認為這項新發現可以為研究火星樣本提供方向。初步的研究成果在今年10月發表於《微生物生態學》（Microbial Ecology）期刊。（編譯／王庭萱）

圖說：這張合成照片顯示了NASA毅力號存放在三叉樣本存放站的每個樣品管，由毅力號機械手臂末端的WATSON相機進行拍攝。除了保存在毅力號上的樣品管外，有10個樣品管在採樣完成後被放置在一個相對平坦的地形，稱為三叉（Three Forks），作為未來毅力號可能無法運送樣本的備案。來源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

資料來源：Astrobiology、Microbial Ecology