2 月 11 日，法国普瓦捷大学的沉积学家阿卜杜拉扎克·埃尔·阿尔巴尼在《美国国家科学院院刊》上发表了一项研究，其中包含一个惊人的论断：地球上的生命在大约 21 亿年前就开始进行相对大规模的活跃运动。
那个时期地球的生物圈几乎完全由单细胞生物组成，这些生物被认为只能进行最微小的运动，并且比普遍接受的大规模生物运动出现时间早大约 15 亿年。这一有争议的结论的证据是在西非国家加蓬发现的岩石中收集到的小型洞穴状裂缝。
确定古代岩层中的微观细节是早期生命的证据还是非生物（或非生命）过程的结果极其困难。痕迹化石就像它们容易被解释一样难以捉摸，研究它们的人（即足迹学家）之间的分歧很常见。看似生命迹象的东西可能有无数的非生物起源。因此，确定真核生物（细胞含有膜结合细胞核的生物）的出现或多细胞生命的崛起等重大事件的具体时间框架是一项令人羡慕的任务。元古代（地质时期，先于寒武纪时期，涵盖了地球大气中氧气出现到复杂生命出现的时间）本身就持续了近 20 亿年。“我们正在努力弄清楚遥远过去发生的事情，而数据非常稀少，”剑桥大学的古生物学家尼克·巴特菲尔德说。“前寒武纪古生物学的历史充满了错误和误判。”
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“当您试图声称任何东西是最古老的时候，门槛都非常高，”威廉姆斯学院的古生物学家菲比·科恩说，她对埃尔·阿尔巴尼及其同事的论文进行了同行评审。她说，该团队的方法的彻底性使他们的结果“引人注目，即使我可能不同意他们的具体结论。”其中最雄心勃勃的也许是断言，加蓬古代岩石中的裂缝可能是由类似于粘菌的生物造成的。这些变形虫（一种单细胞真核生物的门）一生中的大部分时间都以个体生物的形式存在，但会聚集形成具有运动能力的多细胞结构，以寻找食物和繁殖。该研究提出，裂缝可能是类似生物在沉积物中移动并留下粘液痕迹的结果。“这并非不可能，”她说。但分子钟（通过估计随时间推移的基因突变的积累来推断进化谱系的年龄）将所有真核生物的最后共同祖先定在大约 18 亿年前，她指出。这大约是在假定的粘菌形成通道之后的 3 亿年。
一个 21 亿年前的岩石样本的虚拟飞行模拟，揭示了可能由活生物产生的裂缝状微化石。图片来源：© A. El Albani & A. Mazurier, IC2MP, CNRS 和普瓦捷大学
埃尔·阿尔巴尼在 2010 年因发现在加蓬一个名为弗朗斯维尔地层的 21 亿年前的页岩床中最古老的多细胞生物化石而登上头条新闻。（然而，该说法存在争议。）在最新的研究中，他领导了一个团队，使用各种成像技术检查了同一地层中的特征。他们还测量了岩石的硫同位素含量，这可能提供额外的线索，表明裂缝是生物性的，或者是由活生物产生的。使用质谱法（一种测量样品化学含量的技术），他们确定弗朗斯维尔岩石含有大量的轻硫同位素——如果它曾经是厌氧微生物的栖息地，这些微生物“呼吸”硫酸盐而不是分子氧（当时分子氧在地球生物圈中基本不存在），这正是预期的结果。布林莫尔学院的地球化学家佩德罗·马伦科没有参与这项研究，他说埃尔·阿尔巴尼团队报告的硫同位素值确实与该解释一致。但这是否足以表明加蓬的微化石具有生物起源？“那是一个完全不同的问题，”马伦科说。
几位研究古代生命但没有参与这项研究的研究人员对该团队的结论表达了不同程度的怀疑，同时赞扬了他们详尽的方法。“他们提出了一个非同寻常的论断，但他们没有非同寻常的数据，”巴特菲尔德说。“文献中充斥着一系列伪化石，而这只是其中之一。”
“他们提出的证据确实可能与变形虫生物或它们产生的粘液痕迹具有亲和力，”耶鲁大学的沉积学家莉迪亚·塔汉说。“我认为挑战在于我们是否有信心明确地将这些结构不仅与粘菌联系起来，而且更广泛地与更复杂的生命联系起来。”艾伯塔大学的足迹学家默里·金格拉斯在研究发表前对研究进行了评论，他说他对样本的解释会有所不同。埃尔·阿尔巴尼的团队看到的是石化的洞穴，而金格拉斯看到的是沉积物中由藻类垫稳定和压缩的非生物裂缝。“特别是在新元古代和较老的岩石中，我们看到了这样的特征，”他说。
伊利诺伊大学芝加哥分校的地质学家法比安·凯尼格说，他没有被这篇论文说服。“然而，我也确信讨论将非常有成效，”他说。“将会有其他手稿被撰写出来，加强或反驳这一结论。这就是科学的运作方式。”
埃尔·阿尔巴尼说，该团队意识到了围绕他们主张的困难。“这就是为什么我们花费了大量时间并利用了许多人的技能来明确解释，”他说。萨斯喀彻温大学的地质学家和该研究的合著者玛丽亚·曼加诺指出，该团队评估了来自几个沉积层段的约 80 个样本。“很明显，我们看到的是反复出现的模式，而不仅仅是看起来很奇怪的好奇事物，”她补充道。萨斯喀彻温大学的足迹学家兼合著者路易斯·布阿托伊斯说，该团队在得出关于数据的结论时非常谨慎。“我们从多个假设开始，并对它们进行了检验，”他说。“我们还在理论基础上非常谨慎，力求与我们从化石记录和分子钟中了解到的信息保持一致。”
如此重大的发现通常可能代表一项重大突破，但有时也可能是过度解读。“科学的好处在于它本质上是批判性的，”麻省理工学院的地球生物学家坦娅·博萨克说，她没有参与埃尔·阿尔巴尼的研究。“必须不断地通过更多数据和新实验来重新评估和测试主张。”因此，金格拉斯敦促在报告重大主张时要谨慎。“我认为媒体和公众犯的最大错误是推断，如果它发表在高端期刊上，那么这篇论文就代表了一些基本真理，”他说。“我们越来越明白，事实并非如此。”
鉴于埃尔·阿尔巴尼的主张大胆，并且它得到了各种证据的支持，塔汉说，向公众传达它仍然是有益的。“这是一个非常令人兴奋的发现，希望未来的化石和地质证据能将其置于更好的背景下，”她说。金格拉斯表示同意：“科学最终是通过提出解释以供更广泛的讨论来进一步发展的，无论这个概念最终是否被接受，”他说。