摩洛哥一处令人费解的皱褶岩层构造促使科学家重新审视远古微生物的生存环境。这些微生物可能并非生活在浅海透光水域，而是在深海中繁衍生息，依靠海底滑坡输送的化学物质维持生存。这一发现表明，黑暗且富含营养物质的环境孕育繁荣生态系统的时代远早于预期。这也意味着，许多类似的化石可能一直被忽视或误读。
“我看着那些皱褶，心想，‘这种岩石里不该有这些东西。到底是怎么回事？’”德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院副教授马丁代尔（Martindale）说道。
岩石纹理可以揭示数百万年来塑造它们的过程。对马丁代尔而言，这块皱褶表面看起来完全像石化的微生物席。这些结构是在微生物群落生长于沉积物之上时形成的，留下了独特的图案。在这种情况下，这些纹理似乎保存了早侏罗世时期（超过1.8亿年前）存在的一层致密的微生物生命。
马丁代尔立刻认出了这种图案。在研究生期间，她曾通过一位专注于早三叠世微生物化石的实验室同伴分享的照片和样本，研究过类似的纹理。
出现在错误地点的谜题
存在一个主要问题。该环境与科学家预期的并不相符。
形成皱褶的岩层起源于深海海域，位于水下近600英尺处。然而，科学家长期以来认为这类微生物皱褶结构仅形成于浅海环境。在这些环境中，微生物可以依靠阳光获取能量，并避开那些原本会吞噬它们的动物，特别是在环境压力时期或大灭绝事件之后。
在深水中，类似的图案通常有不同的解释。地质学家常将其归因于水下滑坡，滑坡将沉积物推挤成脊和槽。但马丁代尔并不信服。她看到的图案具有微生物活动的明显特征。
“这就是那种情况，知道要寻找什么，脑海中有着皱褶结构的‘搜寻图像’，这让我想要停下来深入研究，”她说。
深海皱褶结构的新解释
在发表于《地质学》期刊的一项最新研究中，马丁代尔和她的同事提出了一种新的解释，将地质过程与生物活动联系起来。他们认为，虽然确实发生了水下滑坡，但它并没有直接创造出这些皱褶。相反，它将营养物质输送到海底，使微生物得以生长并形成这些结构。
根据该团队的说法，这些微生物并不依赖阳光。相反，它们很可能依靠化学物质获取能量，这一过程被称为化能合成。滑坡带来的营养物质的涌入可能支持了这些群落的生存，而有毒硫化合物的释放则可能阻止了其他海洋生物对它们的侵扰。
来自深海生态系统的现代线索
如今的海洋中也存在类似的生态系统。一些微生物席通过摄取化学能而非阳光，在黑暗的深海环境中繁衍生息。沉入海底的鲸尸就是一个例子。这些“鲸落”地点创造了短暂但丰富的生态系统，微生物在此迅速定殖并大量繁殖。
明尼苏达大学研究微生物如何影响地球系统的杰克·贝利教授表示，这些发现挑战了关于这些岩石结构的长期假设。
“目前，地球上一些最大的微生物生态系统存在于黑暗的海洋中，”未参与该研究的贝利说道，“这项研究表明，某些古老的沉积结构可能记录了这些化能无机营养生物的存在，而非光能营养生物（需要阳光来制造能量的生物）。”
重新思考岩石记录中的化石
马丁代尔解释说，这一发现可能具有广泛的意义。如果化能合成微生物群落比先前认为的更为普遍，那么它们的化石可能也更为常见。然而，科学家可能通过将皱褶岩石纹理解释为纯粹的物理构造而忽略了它们。
部分挑战在于用于描述这些特征的语言。如果没有清晰的术语，就很难区分由物理力量形成的结构和由生物创造的结构。
“术语相当宽泛，”马丁代尔说，“‘皱褶’可能意味着很多东西，因此缺乏诊断性的语言。”
踏上一条意想不到的科学之路
马丁代尔通常研究古代珊瑚礁和大灭绝。她未曾料到这一观察会将她引向深海微生物席的研究。但这个谜团太引人入胜，让人无法忽视。
“朝着这个完全意想不到的方向发展真的很酷，”她说，“我没有任何假设会在这里发现这些微生物席。这只是在正确的时间出现在正确的地点，并带着正确的搜寻图像。然后就是足够固执，不愿放手。”
该研究由美国国家科学基金会资助。