모로코 다데스 계곡을 하이킹하던 중, 텍사스 대학교 오스틴의 고생태학자이자 지구생물학자인 로완 마틴데일 박사는 너무나 특이한 것을 발견해 즉시 시선을 사로잡았다. 마틴데일은 오르후스 대학교의 스테판 보댕을 포함한 동료 연구자들과 함께 고대 산호초 생태계를 조사하던 중이었다. 그 산호초에 도달하려면 탁류암(turbidite)이라는 암석층을 건너야 했다. 탁류암은 수중 산사태로 인한 퇴적물이다. 그곳에는 물결 자국이 흔하지만, 마틴데일은 그 위에 무언가가 놓여 있는 것을 발견했다: 주름 구조(wrinkle structures), 즉 미생물 매트에 의해 형성된 작은 능선과 움푹 들어간 곳이다.

주름 구조는 고대 미생물 생명체의 증거이지만 매우 취약하다. 수억 년 전 동물들이 해저 퇴적물을 파기 시작한 이후로, 이 특징들은 대개 파괴되었다. 그 결과, 약 5억 4천만 년보다 젊은 암석에서는 드물며, 주로 광합성 조류를 지원하는 햇빛이 닿는 얕은 연안 환경에서 발견된다. 그러나 마틴데일이 조사한 암석은 햇빛이 닿지 않는 수심 최소 180미터(590피트) 아래의 깊은 물에서 형성되었다. 문제가 생겼다: 햇빛에 의존하는 미생물이 만들 수 없었다면, 무엇이 만든 것일까?

탁류암은 약 1억 8천만 년 전에 형성되었으며, 당시 해저 동물들이 풍부하여 지속적으로 퇴적물을 교란했다. 바로 미생물 질감을 파괴하는 활동이다. 모든 것이 이 주름 구조가 거기에 있어서는 안 된다고 말했다. 마틴데일과 그녀의 팀은 환경과 생물학적 기원을 모두 확인하기 위해 나섰다. 그들은 그 층이 심해 탁류암임을 확인한 후, 주름 아래에서 탄소 농도가 높아진 것을 발견했다. 이는 생물학적 활동의 화학적 신호다.

현대 바다로 눈을 돌린 연구자들은 원격 조종 잠수정의 비디오 영상에서 광합성 영역 아래 깊은 곳에서 미생물 매트가 형성되는 것을 발견했다. 이는 햇빛 대신 화학 반응을 이용하는 화학합성 박테리아에 의해 구동된다. 연구팀은 암석 기록에서 화학합성 주름 구조를 확인했다고 결론지었다. 그들이 제안한 설명은: 탁류 흐름이 심해저에 영양분을 공급했고, 유기물이 분해되면서 산소 수준이 낮아져 화학합성 미생물에 적합한 조건이 만들어졌다. 잔해 흐름 사이에 박테리아 매트가 퍼지고 주름이 발달했으며, 때때로 묻혀 보존되었다.

마틴데일은 향후 실험실 실험을 통해 이러한 구조가 심해에서 어떻게 형성되는지 명확히 밝혀지길 바란다. 이 발견은 지질학자들이 이전에 고대 미생물 생명체의 증거를 보존할 가능성이 없다고 무시했던 환경을 재검토해야 할 필요성을 시사한다. "주름 구조는 생명체 초기 진화에서 정말 중요한 증거입니다,"라고 마틴데일은 말한다. 탁류암에서의 가능성을 무시함으로써 "우리는 미생물 생명체 역사의 핵심 부분을 놓치고 있을지도 모릅니다."