不可思議的細菌,三十五億年前的傳說

作者:程延年

 有兩件看似毫不相干的事件,卻都指向同一個罪魁禍首─細菌,三十五億年前那一顆拉開生命演化史序幕的細菌:全球鐵礦床豐富的資源,促進了工業文明的鉅大發展。而鐵礦床到底如何形成?卻始終像是個謎。

科學家追根究柢,對分佈於全球,呈「條帶狀堆積的鐵礦層」之成因,近年來直指那一群在數十億年前,行光合作用的細菌可能正是推波助瀾,造就文明的大功臣。另一件,就是近年來全世界對於因二氧化碳含量的增加,引發對全球氣候暖化問題所寄予之關切。為了要找出因應對策,科學家被迫去探究地球大氣在漫長的歷史中演變的過程。汲一把億萬年前的大氣層直接做分析,真像是天方夜譚的神話:科學家轉而對冰封在南極大陸與格陵蘭冰河中,長達二十餘萬年的小氣泡進行分析。但是,數十億年前,地球誕生之後的大氣層又如何呢?岩石中印記了歷史的滄桑回憶,不可思議的細菌再度成為戲碼中的要角!

 地球肇始,熾熱混沌,火山肆虐,猛烈噴發出帶有鐵質的熔岩。大約在三十八億年前,溶解在汪洋中的鐵質開始「氧化」而成赤鐵礦、菱鐵礦。這些物質不溶於水中,因而逐漸沉澱堆積在海床底部,經過了約二十億年的漫長歲月,直到海洋中鐵質大都氧化耗盡而完成。我們可以想像到三十八億─十七億年前的汪洋海層,就像是舖了一層層赤紅的地毯,這也就是目前分佈在全球各地,綿延達數千里成條帶狀,厚達數百公尺的鐵礦床!

 奧秘之處在於鐵的「氧化」作用是如何形成的?也就是說,三十八億年前這些氧分子的心精靈從那裡冒出來的?一般認為,在那個幽冥的年代,植物尚未出現。植物藉由光合作用,吸取二氧化碳與水,並利用現成的太陽能釋放出氧氣,也同時為自己製造了「碳水化合物」的食物能量源。那麼,這些氧的小精靈來自何方?一九九三年,古生物學家夏芙在澳洲西部岩石中發現多種微細菌的化石,證實至少有七種能在三十五億年前汪洋中行光合作用,這也就是普遍被習稱為「藍綠藻」的「藍綠細菌」圖中這塊收藏於科博館的條帶狀鐵礦岩石標本,就是採集自澳洲西部哈姆斯雷地區,二十億年前形成的岩石:深黑、赤紅、金黃的紋飾訴說著生命的源起和傳說。科學─這個潘朵拉盒子裡蘊藏著迷人的寶藏,等待我們去揭露。

————————————————–轉載自台灣日報861117

這塊黑、紅、黃紋飾的鐵礦岩石標本,是二十億年前形成的岩石。

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