2 月 11 日，法國普瓦捷大學的沉積學家阿卜杜拉扎克·埃爾·阿爾巴尼在《美國國家科學院院刊》上發表了一項研究，其中包含一個驚人的論斷：地球上的生命在大約 21 億年前就開始進行相對大規模的活躍運動。
那個時期地球的生物圈幾乎完全由單細胞生物組成，這些生物被認為只能進行最微小的運動，並且比普遍接受的大規模生物運動出現時間早大約 15 億年。這一有爭議的結論的證據是在西非國家加蓬髮現的岩石中收集到的小型洞穴狀裂縫。
確定古代岩層中的微觀細節是早期生命的證據還是非生物（或非生命）過程的結果極其困難。痕跡化石就像它們容易被解釋一樣難以捉摸，研究它們的人（即足跡學家）之間的分歧很常見。看似生命跡象的東西可能有無數的非生物起源。因此，確定真核生物（細胞含有膜結合細胞核的生物）的出現或多細胞生命的崛起等重大事件的具體時間框架是一項令人羨慕的任務。元古代（地質時期，先於寒武紀時期，涵蓋了地球大氣中氧氣出現到複雜生命出現的時間）本身就持續了近 20 億年。“我們正在努力弄清楚遙遠過去發生的事情，而資料非常稀少，”劍橋大學的古生物學家尼克·巴特菲爾德說。“前寒武紀古生物學的歷史充滿了錯誤和誤判。”
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“當您試圖聲稱任何東西是最古老的時候，門檻都非常高，”威廉姆斯學院的古生物學家菲比·科恩說，她對埃爾·阿爾巴尼及其同事的論文進行了同行評審。她說，該團隊的方法的徹底性使他們的結果“引人注目，即使我可能不同意他們的具體結論。”其中最雄心勃勃的也許是斷言，加彭古代岩石中的裂縫可能是由類似於粘菌的生物造成的。這些變形蟲（一種單細胞真核生物的門）一生中的大部分時間都以個體生物的形式存在，但會聚集形成具有運動能力的多細胞結構，以尋找食物和繁殖。該研究提出，裂縫可能是類似生物在沉積物中移動並留下粘液痕跡的結果。“這並非不可能，”她說。但分子鐘（透過估計隨時間推移的基因突變的積累來推斷進化譜系的年齡）將所有真核生物的最後共同祖先定在大約 18 億年前，她指出。這大約是在假定的粘菌形成通道之後的 3 億年。
一個 21 億年前的岩石樣本的虛擬飛行模擬，揭示了可能由活生物產生的裂縫狀微化石。圖片來源：© A. El Albani & A. Mazurier, IC2MP, CNRS 和普瓦捷大學
埃爾·阿爾巴尼在 2010 年因發現在加彭一個名為弗朗斯維爾地層的 21 億年前的頁岩床中最古老的多細胞生物化石而登上頭條新聞。（然而，該說法存在爭議。）在最新的研究中，他領導了一個團隊，使用各種成像技術檢查了同一地層中的特徵。他們還測量了岩石的硫同位素含量，這可能提供額外的線索，表明裂縫是生物性的，或者是由活生物產生的。使用質譜法（一種測量樣品化學含量的技術），他們確定弗朗斯維爾岩石含有大量的輕硫同位素——如果它曾經是厭氧微生物的棲息地，這些微生物“呼吸”硫酸鹽而不是分子氧（當時分子氧在地球生物圈中基本不存在），這正是預期的結果。布林莫爾學院的地球化學家佩德羅·馬倫科沒有參與這項研究，他說埃爾·阿爾巴尼團隊報告的硫同位素值確實與該解釋一致。但這是否足以表明加彭的微化石具有生物起源？“那是一個完全不同的問題，”馬倫科說。
幾位研究古代生命但沒有參與這項研究的研究人員對該團隊的結論表達了不同程度的懷疑，同時讚揚了他們詳盡的方法。“他們提出了一個非同尋常的論斷，但他們沒有非同尋常的資料，”巴特菲爾德說。“文獻中充斥著一系列偽化石，而這只是其中之一。”
“他們提出的證據確實可能與變形蟲生物或它們產生的粘液痕跡具有親和力，”耶魯大學的沉積學家莉迪亞·塔漢說。“我認為挑戰在於我們是否有信心明確地將這些結構不僅與粘菌聯絡起來，而且更廣泛地與更復雜的生命聯絡起來。”艾伯塔大學的足跡學家默裡·金格拉斯在研究發表前對研究進行了評論，他說他對樣本的解釋會有所不同。埃爾·阿爾巴尼的團隊看到的是石化的洞穴，而金格拉斯看到的是沉積物中由藻類墊穩定和壓縮的非生物裂縫。“特別是在新元古代和較老的岩石中，我們看到了這樣的特徵，”他說。
伊利諾伊大學芝加哥分校的地質學家法比安·凱尼格說，他沒有被這篇論文說服。“然而，我也確信討論將非常有成效，”他說。“將會有其他手稿被撰寫出來，加強或反駁這一結論。這就是科學的運作方式。”
埃爾·阿爾巴尼說，該團隊意識到了圍繞他們主張的困難。“這就是為什麼我們花費了大量時間並利用了許多人的技能來明確解釋，”他說。薩斯喀徹溫大學的地質學家和該研究的合著者瑪麗亞·曼加諾指出，該團隊評估了來自幾個沉積層段的約 80 個樣本。“很明顯，我們看到的是反覆出現的模式，而不僅僅是看起來很奇怪的好奇事物，”她補充道。薩斯喀徹溫大學的足跡學家兼合著者路易斯·布阿託伊斯說，該團隊在得出關於資料的結論時非常謹慎。“我們從多個假設開始，並對它們進行了檢驗，”他說。“我們還在理論基礎上非常謹慎，力求與我們從化石記錄和分子鐘中瞭解到的資訊保持一致。”
如此重大的發現通常可能代表一項重大突破，但有時也可能是過度解讀。“科學的好處在於它本質上是批判性的，”麻省理工學院的地球生物學家坦婭·博薩克說，她沒有參與埃爾·阿爾巴尼的研究。“必須不斷地透過更多資料和新實驗來重新評估和測試主張。”因此，金格拉斯敦促在報告重大主張時要謹慎。“我認為媒體和公眾犯的最大錯誤是推斷，如果它發表在高階期刊上，那麼這篇論文就代表了一些基本真理，”他說。“我們越來越明白，事實並非如此。”
鑑於埃爾·阿爾巴尼的主張大膽，並且它得到了各種證據的支援，塔漢說，向公眾傳達它仍然是有益的。“這是一個非常令人興奮的發現，希望未來的化石和地質證據能將其置於更好的背景下，”她說。金格拉斯表示同意：“科學最終是透過提出解釋以供更廣泛的討論來進一步發展的，無論這個概念最終是否被接受，”他說。