Геологи доказали, что фрагменты графита, сформировавшиеся на дне первичного океана три с половиной миллиарда лет назад, представляют собой однозначные следы существования архей — одного из двух главных типов микробов на Земле, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
"Наши замеры долей изотопов показали, что эти окаменелости носят однозначно биологическое происхождение. У нас нет прямых доказательств того, что жизнь могла существовать уже 4,3 миллиарда лет назад, однако нет никаких оснований считать, что это было невозможно в принципе, и мы планируем проверить это в будущем", — заявил Джон Уолли (John Valley) из университета Висконсина в Мэдисоне (США).
Земля до начала времен
Первые живые организмы появились на Земле во время архейской эры, но общепринятой точки зрения насчет того, когда именно и как это случилось, нет. Пока нашлись лишь несколько ископаемых свидетельств того, что микробы уже существовали в первичном океане примерно 3,4 миллиарда лет назад, однако многие ученые полагают, что жизнь могла зародиться гораздо раньше.
Три года назад японские геологи, изучавшие образцы графита из формации Исуа, сформировавшейся 3,7 миллиарда лет назад на территории Гренландии, нашли намеки на то, что жизнь существовала уже в то время. Первые однозначные свидетельства в пользу этого обнаружились в прошлом году, а годом ранее ученые нашли в Австралии предположительные следы того, что жизнь зародилась еще раньше — четыре миллиарда лет назад.
Многие геологи, как отмечает Уолли, в корне не согласны с такими оценками и считают, что это случилось гораздо позже — 2,5-3 миллиарда лет назад. Они часто критикуют подобные находки, отмечая, что залежи графита и других предположительно "биогенных" пород могли сформироваться и без участия микробов, а следы бактерий и архей могло нарисовать воображение исследователей.
Уолли и его коллеги попытались доказать, что скептики неправы. Для этого они изучили изотопный и химический состав отложений графита, найденных в местечке Пилбара на западе Австралии три десятка лет назад.
Эти отложения сформировались примерно три с половиной миллиарда лет назад на мелководье первичного океана, о чем свидетельствуют породы, окружающие графит. Они отличаются нитеобразными структурами, похожими на множество микробов, склеенных друг с другом.
"Говорящие" изотопы
Американские геологи обратили внимание на хорошо известный факт — для живых организмов и их останков характерна несколько иная пропорция изотопов углерода, чем для залежей неживой органики. Это позволяет не только однозначно установить органическое или неорганическое происхождение тех или иных осадочных пород, но даже определить, кто мог их оставить.
Руководствуясь этой идеей, ученые срезали небольшие слои с кусочков графита, найденных в Пилбаре, и просветили их при помощи ускорителя частиц. Так они смогли точно подсчитать число атомов углерода-12 и углерода-13 в предположительных "бактериях" и окружающей их материи неорганического происхождения.
"Границы между микробами и неорганическими отложениями идеально совпадали с тем, как располагались зоны с разными долями изотопов углерода. Если эти структуры не имеют биогенного происхождения, то подобные различия невозможно объяснить. Доли углерода-13 и углерода-12 в этих останках идеально соответствуют тому, как протекает метаболизм микробов и как они живут в целом", — продолжает Уолли.
Эти же замеры, как отмечает геолог, впервые указали, что ученые имеют дело не с первыми бактериями, а археями — далекими родственниками современных кишечных палочек, стафилококков и прочих представителей микромира, которые чуть ближе к многоклеточным существам, чем остальные микробы. Более того, относительно низкая доля углерода-13 в останках говорит о том, что эти микробы питались метаном, которого тогда было много в атмосфере Земли.
Это открытие отодвигает время появления архей почти на 800 миллионов лет – раньше ученые считали, что они появились значительно позже бактерий, примерно 2,7 миллиарда лет назад. Это, как считает Уолли, говорит о том, что жизнь эволюционировала гораздо быстрее, чем предполагалось, и могла появиться практически с рождением планеты.
По информации https://ria.ru/science/20171219/1511242197.html
Обозрение "Terra & Comp".
