微生物的元素組成

微生物是地球上最古老的生命體，它們的元素組成也許可以反
映出生命早期的化學(xué)狀況。迄今為止，研究者們所能獲得的最古老
的生物化石是前寒武紀(jì)地層中的藍(lán)細(xì)菌(Cyanobacteria，又稱藍(lán)綠
藻)。地球大約在46億年前形成，在38億年前，沉積巖出現(xiàn)，這意
味著海洋已存在。但是，最古老的生物化石遲至5．7億年前才出現(xiàn)
。地質(zhì)學(xué)家把從地球形成到5．7億年前的這一漫長的時(shí)期稱為前寒
武紀(jì)(precambrian)。長期以來，人們并不清楚前寒武紀(jì)時(shí)期是否
有生命存在，因?yàn)樵谶@段時(shí)期所形成的沉積地層中，一直沒有發(fā)現(xiàn)
可辨認(rèn)的生物化石。直到20世紀(jì)50年代，當(dāng)科學(xué)家們使用顯微鏡對(duì)
前寒武紀(jì)沉積的巖石薄片進(jìn)行仔細(xì)觀察時(shí)，才看到了一些類似細(xì)菌
的微體古生物化石。經(jīng)鑒定，它們主要是一些藍(lán)細(xì)菌和古菌(Archa
ebacteria)。這些藍(lán)細(xì)菌化石是人類所發(fā)現(xiàn)的最古老的生物化石，
它們沉積在34億年前形成的南非燧石地層中。藍(lán)細(xì)菌生長在海濱或
湖濱環(huán)境中，其菌體與無機(jī)礦物周期性交替疊加沉積，形成了一種
特殊的沉積巖構(gòu)造，稱為“疊層石”(stromatolite)。雖然人們找
到了古老的細(xì)菌化石，但想通過這些化石來了解細(xì)菌的化學(xué)組成仍
是很困難的，因?yàn)檫@些化石只保留了原始生物的外形，其內(nèi)部物質(zhì)
早已被其他元素所取代。所幸的是，這種在地球上最早期出現(xiàn)的生
物體至今還在地球上存活著。在現(xiàn)今的澳大利亞海濱，藍(lán)細(xì)菌仍在
旺盛地生長，并在形成著現(xiàn)代的疊層石?？茖W(xué)家們對(duì)現(xiàn)代的藍(lán)細(xì)菌
進(jìn)行了廣泛研究，包括它們的化學(xué)成分。分析數(shù)據(jù)表明，這些藍(lán)細(xì)
菌的有機(jī)成分包括62％的蛋白質(zhì)、11％的脂類和16％的碳水化合物
，這說明

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