Geologai parodė, kad prieš tris su puse milijardo metų pirminio vandenyno dugne susiformavę grafito fragmentai rodo archajų - vieno iš dviejų pagrindinių mikrobų tipų Žemėje - egzistavimo pėdsakus, rašoma žurnale PNAS.
„Mūsų izotopų frakcijų matavimai parodė, kad šios fosilijos yra aiškiai biologinės kilmės. Mes neturime tiesioginių įrodymų, kad gyvenimas galėjo egzistuoti jau prieš 4,3 milijardo metų, tačiau nėra pagrindo manyti, kad tai buvo neįmanoma iš principo, ir mes planuojame tai išbandyti ateityje “, - sakė Johnas Whalley iš Viskonsino universiteto Madisonas (JAV).
Žemė prieš laiką
Pirmieji organizmai pasirodė Žemėje Archėjos laikais, tačiau nėra visuotinai priimto požiūrio apie tai, kada ir kaip tai įvyko. Iki šiol rasta tik keletas iškastinių įrodymų, kad mikrobai pirmykščiame vandenyne egzistavo maždaug prieš 3,4 milijardo metų, tačiau daugelis mokslininkų mano, kad gyvybė galėjo atsirasti daug anksčiau.
2015 m. Japonijos geologai, tyrę grafito mėginius iš „Isua“darinio, susiformavusio prieš 3,7 mlrd. Metų Grenlandijoje, rado užuominų apie gyvybės egzistavimą jau tuo metu. Pirmieji neabejotini tam palankūs įrodymai buvo rasti pernai, o metais anksčiau Australijoje mokslininkai aptiko pėdsakų, kad organizmai Žemėje egzistuoja dar anksčiau - prieš keturis milijardus metų.
Daugelis geologų, kaip pažymi Wally, iš esmės nesutinka su tokiais vertinimais ir mano, kad tai įvyko daug vėliau - prieš 2,5-3 milijardus metų. Jie dažnai kritikuoja tokias išvadas ir pažymi, kad grafito ir kitų, tikėtina, biogeninių uolienų nuosėdos galėjo susidaryti nedalyvaujant mikrobams, o bakterijų ir archėjų pėdsakus galėjo ištirti tyrinėtojų vaizduotė.
Wally ir jo kolegos bandė įrodyti skeptikus. Norėdami tai padaryti, prieš tris dešimtmečius jie ištyrė grafito nuosėdų izotopinę ir cheminę sudėtį, rastą Pilbaros aikštelėje vakarų Australijoje.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Šie indėliai susiformavo maždaug prieš 3,5 milijardo metų pirminio vandenyno sekliuose vandenyse, apie tai byloja grafitą supančios uolienos. Jie išsiskiria gijinėmis struktūromis, panašiomis į daugelį vienas kitam „priklijuotų“mikrobų.
„Kalbantys“izotopai
Geologai atkreipė dėmesį į gerai žinomą faktą: gyviesiems organizmams ir jų liekanoms būdinga kiek kitokia anglies izotopų dalis nei negyvų organinių medžiagų nuosėdoms. Tai leidžia nedviprasmiškai nustatyti tam tikrų nuosėdinių uolienų kilmę.
Senovės archėjų liekanos, rastos vakarų Australijoje / PNAS.
Vadovaudamiesi šia idėja, mokslininkai iš Pilbaro rasto grafito gabalų iškirto mažus sluoksnius ir apšvietė juos dalelių greitintuvu. Taigi jie sugebėjo tiksliai apskaičiuoti anglies-12 ir anglies-13 atomų skaičių tariamose „bakterijose“ir aplinkinėse neorganinės kilmės medžiagose.
„Ribos tarp mikrobų ir neorganinių nuosėdų puikiai atitiko zonų su skirtingomis anglies izotopų frakcijomis vietą. Jei šios struktūros nėra biogeninės kilmės, tokių skirtumų paaiškinti negalima. Anglies-13 ir anglies-12 proporcijos šiuose likučiuose puikiai atitinka tai, kaip mikrobai metabolizuojasi ir kaip jie apskritai gyvena “, - tęsia Wally.
Tie patys matavimai, kaip pažymi geologas, pirmą kartą nurodė, kad mokslininkai susiduria ne su pirmosiomis bakterijomis, o su archėjais - tolimais šiuolaikinių stafilokokų, Escherichia coli ir kitų mikropasaulio atstovų giminaičiais, kurie yra daug arčiau daugialąsčių būtybių nei kiti mikrobai. Be to, santykinai maža anglies-13 dalis liekanose rodo, kad šie mikrobai maitinosi metanu, kurio tada buvo daug atmosferoje.
Šis atradimas pristabdo archėjų atsiradimo laiką beveik 800 milijonų metų - anksčiau mokslininkai manė, kad jie atsirado daug vėliau nei bakterijos, maždaug prieš 2,7 milijardo metų. Taigi, pasak Wally, gyvenimas vystėsi daug greičiau, nei tikėtasi, ir galėjo atsirasti beveik tuo pačiu metu, kai gimė planeta.