研究发现生活在30多亿年前的地球古生物就已经开始利用金属

在当今世界，钼在细胞内部扮演着关键角色，它作为基本酶的催化中心，能够加速重要的生化反应，驱动生物体内以及全球范围内的碳、氮、硫等重大生化循环。如果没有钼，这些自然发生的反应将极其缓慢，根本无法维持生命的运转。威斯康星大学麦迪逊分校Kaçar实验室负责人、NASA天体生物学跨学科研究联盟（MUSE）负责人贝图尔·卡恰尔表示，探究生命何时开始使用钼，本质上就是在探寻那些对地球影响最深远的代谢策略是何时诞生的。

地质记录显示，数十亿年前的地球海洋中仅含有微量的钼。直到大约24.5亿年前的“大氧化事件”期间，由于微生物开始进行光合作用导致大气氧气激增，钼的自然可用性才开始大幅上升。此前，由于早期地球上钼资源极度匮乏，天体生物学家曾推测早期生命可能先依赖性质相似的金属钨，直到后来钼变得丰富时才发生转化。然而，最新研究表明实际情况并非如此简单。

研究团队通过汇总钼的历史可用性证据，并重建其在生命树中的使用历史，发现这两种金属酶系统都具有太古代的根源。分子测年结果将生命对钼的利用时间推前到了距今约37亿至31亿年前，远早于大氧化事件。这说明早期生命很可能是同时利用了钼和钨，打破了简单的“先钨后钼”的传统认知。

关于早期生命如何在广阔的贫钼海洋中获取这种金属，该团队此前的研究指出，深海热泉等局部海底系统能够向外释放包括钼和钨在内的微量金属，从而为古老生物提供了可用的资源。卡恰尔指出，钼之所以被早期生命选中，是因为它能在广泛的物质和氧化还原条件下实现高效催化。这意味着环境的稀缺性并没有让钼变得不重要，反而是其卓越的生化优势促使生命努力演化出了获取和利用它的机制。

这项研究不仅展示了生命在资源匮乏时开发利用有用元素的强大演化能力，也为寻找地外生命指明了新方向。科学家强调，探索宇宙生命不应仅仅以现代地球的化学环境为标准。未来的生命探测任务应当充分考虑目标星球的金属分布、氧化还原条件和进化历史，去寻找那些符合其特定环境演化背景的独特生化策略。