在摩洛哥的达德斯峡谷徒步旅行时，罗温·马丁代尔博士注意到了一些非常不同寻常的东西，立刻引起了她的注意。马丁代尔是德克萨斯大学奥斯汀分校的一名古生态学家和地球生物学家，她与同事，包括奥尔胡斯大学的斯特凡·博丹，一起在崎岖的地形中探索。她们的目标是研究数百万年前曾覆盖该地区海洋下的古老珊瑚礁生态系统。为了到达那些古老的珊瑚礁，团队必须跨越被称为浑浊层的广泛岩石层。这些沉积物是在水下泥石流、沙子和碎片的奔涌下最终沉积成厚厚的沉积层。波纹标记在这样的沉积物中是常见的，但马丁代尔注意到波纹上面有一些不同寻常的东西。"当我们走上这些浑浊层时，我环顾四周，这个美丽的波纹沉积面吸引了我的目光，"马丁代尔说。"我说，‘斯特凡，你需要回来看看。这些是皱纹结构！’" 什么是皱纹结构？皱纹结构是当微生物群落在沙质沉积物上生长成垫时，形成的小脊和凹陷。这些垫由微观生物组成，如藻类和细菌，它们将沉积物结合在一起，并留下独特的表面纹理。它们对科学家来说非常重要，因为它们可以提供古代微生物生命的证据。然而，皱纹结构通常是脆弱的。一旦数亿年前动物开始积极地在海底沉积物中掘洞，这些细腻的特征往往在被保存之前就被破坏了。因此，在约5.4亿年前的岩石中，皱纹结构是罕见的，这一时期恰好与动物多样性的重大扩展同时发生。今天，它们通常在阳光支持光合藻类的浅海环境中发现。 一个本不应该存在的发现 马丁代尔正在检查的岩石呈现出一个重大难题。包含皱纹结构的浑浊层是在深水中形成的，至少在海洋表面下180米（590英尺）。在这些深度，阳光无法穿透，使光合藻类无法生存。这立即提出了一个问题。如果依赖阳光的微生物不可能形成这些结构，那么是什么形成的呢？关于古代深水浑浊层中皱纹结构的早期报告一直存在争议，并广泛讨论。岩石的年龄使得这一谜团更加令人惊讶。这些沉积物大约形成于1.8亿年前，当时海底动物丰富，不断干扰沉积物。这种活动通常在细腻的微生物纹理被保存之前就摧毁了它们。发现的一切都表明皱纹结构不应存在于那个环境中。马丁代尔知道，超乎寻常的主张需要强有力的证据。"让我们仔细检查我们能找到的每一条证据，以确保这些是浑浊层中的皱纹结构，"马丁代尔说，因为皱纹结构通常是光合成的，"不应该出现在这种深水环境中。" 寻找古代微生物生命的证据 研究小组仔细调查了岩石，以确认沉积物形成的环境和不寻常纹理的生物起源。首先，他们验证了这些层确实是在深水中沉积的浑浊层。接下来，他们寻找可以揭示生物体是否在形成这些结构中发挥作用的化学特征。他们的分析显示，皱纹正下方的沉积层中碳浓度升高。碳富集通常与生物活动相关，并提供了微生物参与的重要线索。研究人员随后转向现代海洋寻求答案。由遥控潜水器收集的视频资料显示，微生物垫甚至可以在远离光照层的海洋深处形成，光照层是发生光合作用的阳光区域。这些群落不是依赖于阳光，而是由化学合成细菌构成的。化学合成生物体通过化学反应而不是阳光产生能量。有些使用硫化氢或甲烷等化合物作为燃料，使他们能够在光合生物无法存活的黑暗环境中繁衍生息。 深海细菌可能创造了皱纹 当地质证据、化学数据和现代海底观察共同考虑时，研究人员得出结论，他们已经识别出存在于岩石记录中的化学合成皱纹结构。根据他们提出的解释，浑浊层流动将养分和有机物输送到深海底。当这些物质分解时，沉积物中的氧气水平降低，为化学合成微生物创造了有利条件。在水下沉积物的安静间隔中，