一項對南非巖石樣本的新研究發現了 34 億年前微生物生命非常廣泛且意想不到的多樣性的證據。發現的古代微生物活動痕跡表明，在太古宙早期，即地球生命誕生之初，就已經存在復雜的微生物群落。
藝術家想象中的地球和第一個假想的超級大陸瓦爾巴拉（3.6 - 28 億年前）
眾所周知，微生物是地球上最早的生命形式，它在古太古代（3.2-36億年前）就出現並牢固地確立了自己的地位。它們的早期活動痕跡可以在世界各地的海洋和熱液環境中找到。然而，詳細評估早期微生物生態系的多樣性以重建地球上的古代生命是一項非常艱巨的任務。
因此，目前還不清楚生命何時何地出現，早期微生物群落何時多樣化，以及其中哪些生物體是其中的一部份。事實上，由於地殼的不斷更新，最古老的地質發現，包括潛在的生物特征（生物體生命活動後果的表現），極少得到保存。
重建早期生態系的資訊通常是從形態和地球化學指紋——化石（化石遺跡）和化學生物特征化合物（某些分子或同位素）中獲得的。但關於古代生命的可靠結論需要結合幾種潛在的生物指標。畢竟，沒有生物體參與的非生物過程可以模仿許多生物特征。
這就是為什麽國際研究小組的新工作如此獨特和重要，該工作結合了巴波頓綠巖帶（南非）的巖石在多個尺度上的分析。科學家們研究了 34.2 億年前的巖石，並解開了參與古代碳迴圈的微生物的代謝過程。該研究發表在 【前寒武紀研究】 雜誌上。
在對保存完好的碳質和相關礦物相進行全面分析後，研究人員發現了光合自營生物（利用太陽能透過光合作用產生氧氣的生物）、自營硫酸鹽還原劑（硫酸鹽還原劑）和產生甲烷或醋酸鹽的微生物的地球化學痕跡。這些令人印象深刻的結果表明，生態系已經包含具有先進碳迴圈的復雜微生物群落。
碳同位質數據和推斷碳迴圈過程的示意圖組譯
「原生黃鐵礦晶體中碳質顆粒的鑒定以及這些材料中碳和硫同位素的直接微量分析為我們提供了一個難得的機會，可以明確確定這些古老生態系中是否存在具有不同新陳代謝的微生物。不可能確定所有這些微生物是否同時生活在同一個地方。然而，光合自營生物最有可能生活在水面附近，那裏的能源——陽光——最豐富。剩下的微生物可能生活在海底的沈積物中，遠離產生對它們有毒的氧氣的光養生物，」這項新研究的作者總結道。
請註意，直到最近，34.2 億年前地球上生命的存在還被認為是完全假設的。但盡管今天沒有人懷疑他，但新作卻提出了新的問題。
如果產氧光合自營生物在三十億年前就已經廣泛存在，那麽它們顯然出現得更早。那麽，為什麽地球大氣層中至少在接下來的十億年裏幾乎沒有氧氣呢？為什麽在地球上出現具有光合生物的復雜生態系僅25-3億年後，其水平就達到了目前水平的至少一半？
