对世界上最古老岩石的深入分析已证实:其中微细的内含物(inclusion)并非活细胞的化石残余,而是石灰岩型的碳酸盐的结晶物,它们是由渗入岩石的水使之成为铁锈色的。

几年以前,德国地质学家泼弗洛格认为格陵兰的伊苏岩层中的38亿年前岩石中的一些微小的圆形内含物乃是化石细胞,它们近似于细胞大小(横径10 ~ 40微米),其中有一些似乎正分裂成子细胞“茁芽”),其细胞壁呈黄褐色,并含有机物分子。

然而,泼弗洛格的解释是有争论的,因为这意味着十分完善的可进行光合作用的细胞能在地球出现之后很短时间内演化出来,要不然是从太空里落下来的。1981年初《自然》上连续两篇论文批评了泼弗洛格的解释:布里奇瓦特及其同事发现“微化石”显然是一种充满液体的天然内含物,而内杰小组指出:其所含有机物分子历史较短,且十分相似于在岩石表面的地衣中所发现的分子。

泼弗洛格有着一张毋庸置疑的王牌,以回答那些认为带色的有机物分子是由外界进入内含物的批评者:一些“微化石”完全被外表未破碎的因而阻止水渗的结晶石英所包围。

现在,美国地质调查局的罗德也参加进这场争论,他从另一方面考察了内含物,认定它们既不是微化石也不是液体内含物,一开始他发现有着两种类型的内含物:一些呈褐色,另一些则是明净的,前一种就是泼弗洛格的“化石细胞”,说来奇怪,泼弗洛格竟没有注意后一种内含物,而布里奇瓦特小组在其分析中没有区别褐色和明净的内含物。

罗德指出:两者的区别是了解内含物的极其重要的线索,褐色类型是因风化而改变了的明净内含物。他发现明净内含物并不是充满液体的腔,实际上它们是一种微小的石英中的不同组成物的固体矿石结晶,它们本身被包埋于这些石英中。

绝大多数明净内含物是硅酸盐结晶,有少许更令人感兴趣,它们由碳酸盐矿物石灰岩所组成,但是含有一些铁原子。因为铁化合物遇到水时被氧化成褐色,罗德把褐色“微化石”解释为渗入水的作用结果,内杰认为这些水可引入有机物分子。

泼弗洛格的反对理由,即某些褐色内含物被包裹于不渗水的石英结晶中是怎么回事?罗德企图用实验去检测这个论点。内含物中的铁可风化成褐铁矿,这些褐色物质可溶于稀盐酸,他把盐酸加到一些微细的伊苏岩石的碎片上,这些碎片中含有的250个褐色内含物有些是在石英结晶中的,不到三十分钟,所有褐色内含物均失去其色泽,而明净内含物却没有一个受到影响。

这实验提供了几个重要之点,首先它表明褐色色素乃无机物,因为细胞壁的有机残余物在冷的稀盐酸中是不会分解的,泼弗洛格的有机物分子不可能是色泽的一部分,它只不过是一种看不见的痕迹组成,这一点主要归之于他本人的独特的分析方法;其次,它指出:含有褐色内含物的很明显的固体石英被微小的不可见的裂隙所破碎,酸就由此渗入进去;第三,在含明净内含物的结晶中并无此种裂隙存在。

其推理很清楚:那些岩石本来只含有明净的硅酸盐和石灰岩结晶,水滤取了来自岩石表面的地衣的有机物分子并通过岩石渗入进去,在能穿透入结晶的部分,把碳酸盐结晶风化成铁锈色的混杂有机物分子的褐铁矿微粒,看起来很像化石细胞。当原始的明净内含物互相接触时,被风化的结晶物连结成“茁芽”的外形。虽然罗德不同意前述的布里奇瓦特小组的“非生物学”解释,他的研究无疑地指出泼弗洛格的“微化石事实上并不是被保留下来的地球上最古老细胞的残余。

[孙熙年译自New Scientist1981年10月15日]