Složitý život mohl na Zemi začít dříve, než jsme si mysleli

Veškerý život na Zemi pravděpodobně vznikl z jediné jiskry v rané historii Země. Po nějaké době se diverzifikoval, rozvětvil se na poddruhy, které mu pomohly přežít.

Kdy přesně k těmto okamžikům došlo, bylo ve vědecké komunitě předmětem sporu, ale je to nové Výzkum Znamená to, že oba kroky mohly nastat dříve, než jsme si dříve mysleli.

The studievedená vědci z University College London, je založena na důkazech o rozmanitém mikrobiálním životě uvnitř kusu skály o velikosti pěsti z Quebecu v Kanadě, který se datuje od doby před asi 3,75 miliardami až 4,28 miliardami let.

V roce 2017 vědci, kteří to objevili, spekulovali, že struktury ve skále – jemná vlákna, knoflíky a trubice – byly ponechány starověkými bakteriemi.

Ne každý byl ale přesvědčen, že tyto struktury – které by oddálily datum prvních známek života na Zemi nejméně o 300 milionů let – byly biologického původu.

Vlákna, která zde vidíme, jsou stonkové struktury, které ukazují na nejstarší známé fosilie (D. Papineau)

Po obsáhlejší analýze horniny však tým objevil strukturu, která je větší a složitější než dříve identifikované. Uvnitř skály se nacházela stonkovitá struktura s paralelními větvemi na jedné straně asi centimetr dlouhými, stejně jako stovkami deformovaných kuliček nebo elipsoidů spolu s trubkami a závity.

„To znamená, že život mohl začít už za 300 milionů let poté, co se zformovala Země. Geologicky řečeno, je to rychlé – asi o jednu rotaci Slunce kolem galaxie.“ Říká hlavní autor studiegeochemik Dominic Papineau z Kalifornské univerzity.

Klíčovou otázkou, kterou položil Papineau a kolegové, bylo, zda tyto struktury mohly vzniknout chemickými reakcemi, které nesouvisejí s živými organismy.

Podle výzkumné práce bylo možné, že některé z menších struktur byly produktem abiotických reakcí, avšak nově identifikovaný „stromovitý“ stonek je pravděpodobně biologického původu, protože žádná taková struktura vytvořená chemickými reakcemi neexistuje. byla nalezena již dříve.

Kromě struktur vědci identifikovali minerální chemikálie v horninách, které by mohly být vedlejšími produkty různých typů metabolických procesů.

Chemikálie jsou v souladu s procesy extrakce energie v bakteriích, které mohou obsahovat železo a síru; V závislosti na interpretaci chemických signatur by mohly existovat náznaky verze fotosyntézy.

Tento objev ukazuje na možnost, že raná Země – pouhých 300 milionů let po svém vzniku – byla obydlena řadou mikrobiálního života.

Horniny byly analyzovány kombinací optických pozorování pomocí Ramanových mikroskopů (které využívají rozptyl světla k určení chemických struktur) a digitálně vytvořených částí horniny pomocí superpočítače, který zpracoval tisíce snímků ze dvou zobrazovacích technik s vysokým rozlišením.

Dotyčný úlomek horniny shromáždil Papineau v roce 2008 z Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) v Quebecu, který byl kdysi součástí mořského dna. NSB obsahuje některé z nejstarších známých sedimentárních hornin na Zemi. Horniny zatížené fosíliemi byly také analyzovány na úrovně prvků vzácných zemin, protože výzkumníci zjistili, že skutečně obsahovaly stejné úrovně jako jiné starověké vzorky hornin, což potvrdilo, že byly stejně staré jako okolní vyvřelé horniny.

Jasně červené horniny bohaté na železo a oxid křemičitý obsahující tubulární a vláknité mikrofosílie. (Dr. Babino)

Před tímto objevem byly v Západní Austrálii nalezeny nejstarší fosilní důkazy o životě staré 3,46 miliardy let. Existuje však podobná neshoda ohledně toho, zda tyto fosilie byly biologického původu.

Snad nejvíce vzrušující důsledky tohoto objevu jsou to, co to znamená pro možné rozložení života ve vesmíru. Pokud by se život dokázal vyvíjet a vyvíjet v extrémních podmínkách velmi rané Země, mohl by být běžnější v celém vesmíru, než si myslíme.

„Tento objev znamená, že k tomu, aby se život vyvinul na uspořádanou úroveň na primitivní, obyvatelné planetě, stačí jen několik set milionů let.“ Jmenujte autory příspěvku.

„Došli jsme proto k závěru, že takové mikrobiální ekosystémy mohou existovat na jiných planetárních površích, kde kapalná voda interaguje s vyvřelými horninami, a že nejstarší z těchto mikrofosilií a dvojitých fosilií, které zde uvádí NSB, naznačují, že mimozemský život může být rozšířenější, než se dříve myslelo.“

Studie byla publikována v časopise vědecký pokrok.