Геолозите са показали, че фрагменти от графит, образувани на дъното на първичния океан преди три и половина милиарда години, представляват следи от съществуването на археи - един от двата основни типа микроби на Земята, според списание PNAS.
„Нашите измервания на изотопни фракции показаха, че тези вкаменелости очевидно имат биологичен произход. Нямаме преки доказателства, че животът е могъл да съществува още преди 4,3 милиарда години, но няма причина да смятаме, че това е било невъзможно по принцип и планираме да тестваме това в бъдеще “, - каза Джон Уоли от Университета на Уисконсин в Медисън (САЩ).
Земята преди време
Първите организми се появяват на Земята по време на архейската ера, но няма общоприета гледна точка за това кога и как се е случило това. Досега са открити само няколко изкопаеми доказателства, че микробите са съществували в първичния океан преди около 3,4 милиарда години, но много учени смятат, че животът е могъл да възникне много по-рано.
През 2015 г. японски геолози, изучаващи графитни проби от формацията Isua, образувана преди 3,7 милиарда години в Гренландия, откриха намеци за съществуването на живот още по това време. Първите недвусмислени доказателства в полза на това бяха открити миналата година, а година по-рано учени откриха в Австралия следи, че организмите са съществували на Земята още по-рано - преди четири милиарда години.
Много геолози, както отбелязва Уоли, по принцип не са съгласни с подобни оценки и смятат, че това се е случило много по-късно - преди 2,5-3 милиарда години. Те често критикуват подобни открития, като отбелязват, че отлаганията на графит и други, предполагаемо биогенни скали са могли да се образуват без участието на микроби, а следите от бактерии и археи са могли да бъдат извлечени от въображението на изследователите.
Уоли и колегите му са се опитали да докажат, че скептиците грешат. За целта те изследвали изотопния и химичния състав на графитните находища, открити в Пилбара в Западна Австралия преди три десетилетия.
Промоционално видео:
Тези отлагания са се образували преди около 3,5 милиарда години в плитките води на първичния океан, за което свидетелстват скалите, заобикалящи графита. Те се характеризират с нишковидни структури, подобни на много микроби, „залепени“заедно.
"Говорещи" изотопи
Геолозите обърнаха внимание на добре известен факт: малко по-различен дял на въглеродните изотопи е характерен за живите организми и техните останки, отколкото за находищата на неживи органични вещества. Това дава възможност еднозначно да се установи произходът на някои седиментни скали.
Останки от древна архея, открита в Западна Австралия / PNAS.
Водени от тази идея, учените изрязват малки слоеве от парчетата графит, намерени в Пилбар, и ги осветяват с ускорител на частици. Така те успяха да изчислят точно броя на атомите въглерод-12 и въглерод-13 в предполагаемите "бактерии" и околната материя с неорганичен произход.
„Границите между микробите и неорганичните утайки съвпадат идеално с това как са разположени зоните с различни фракции въглеродни изотопи. Ако тези структури не са от биогенен произход, тогава такива разлики не могат да бъдат обяснени. Пропорциите на въглерод-13 и въглерод-12 в тези останки напълно съответстват на начина, по който микробите се метаболизират и живеят като цяло “, продължава Уоли.
Същите измервания, както отбелязва геологът, за първи път показват, че учените се занимават не с първите бактерии, а с археите - далечни роднини на съвременните стафилококи, ешерихия коли и други представители на микросвета, които са малко по-близо до многоклетъчните същества от другите микроби. Освен това относително ниският дял на въглерод-13 в останките предполага, че тези микроби се хранят с метан, който тогава е бил обилен в атмосферата.
Това откритие изтласква времето на появата на археите с почти 800 милиона години - по-рано учените са вярвали, че са се появили много по-късно от бактериите, преди около 2,7 милиарда години. Така че, казва Уоли, животът се е развил много по-бързо от очакваното и би могъл да се появи почти едновременно с раждането на планетата.