Geologii au dovedit că fragmente de grafit care s-au format la fundul oceanului primar acum trei miliarde și jumătate de ani reprezintă urme ale existenței arheilor - unul dintre cele două tipuri principale de microbi de pe Pământ, potrivit revistei PNAS.
„Măsurătorile noastre ale fracțiilor izotopice au arătat că aceste fosile sunt în mod clar de origine biologică. Nu avem dovezi directe că viața ar fi putut exista încă de acum 4,3 miliarde de ani, dar nu există niciun motiv să credem că acest lucru a fost imposibil în principiu și intenționăm să testăm acest lucru în viitor , a spus John Whalley de la Universitatea din Wisconsin la Madison (SUA).
Pământul înainte de începutul timpului
Primele organisme au apărut pe Pământ în epoca arheană, dar nu există un punct de vedere general acceptat despre când și cum s-a întâmplat acest lucru. Până în prezent, doar câteva dovezi fosile au fost găsite că microbii existau în oceanul primordial în urmă cu aproximativ 3,4 miliarde de ani în urmă, dar mulți oameni de știință cred că viața ar fi putut proveni mult mai devreme.
În 2015, geologii japonezi care studiau probe de grafit din formațiunea Isua, formată în urmă cu 3,7 miliarde de ani în Groenlanda, au găsit indicii despre existența vieții deja la acel moment. Primele dovezi fără echivoc în favoarea acestui fapt au fost descoperite anul trecut și, cu un an mai devreme, oamenii de știință au descoperit în Australia urme că organismele existau pe Pământ chiar mai devreme - acum patru miliarde de ani.
Mulți geologi, după cum remarcă Wally, nu sunt în mod fundamental de acord cu astfel de estimări și cred că acest lucru s-a întâmplat mult mai târziu - acum 2,5-3 miliarde de ani. Ei critică adesea astfel de descoperiri, observând că depozitele de grafit și alte roci, probabil, biogene s-ar fi putut forma fără participarea microbilor, iar urmele de bacterii și arhee ar fi putut fi atrase de imaginația cercetătorilor.
Wally și colegii săi au încercat să demonstreze că scepticii sunt greșiți. Pentru a face acest lucru, au studiat compoziția izotopică și chimică a depozitelor de grafit găsite în Pilbara, în vestul Australiei, în urmă cu trei decenii.
Video promotional:
Aceste zăcăminte s-au format în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în apele puțin adânci ale oceanului primar, dovadă fiind rocile care înconjoară grafitul. Se caracterizează prin structuri filamentoase, asemănătoare multor microbi „lipiți” împreună.
Izotopii „vorbitori”
Geologii au atras atenția asupra unui fapt bine cunoscut: o proporție ușor diferită de izotopi de carbon este caracteristică organismelor vii și rămășițelor acestora decât pentru depozitele de materie organică neînsuflețită. Acest lucru face posibilă stabilirea fără echivoc a originii anumitor roci sedimentare.
Rămășițele unei arhee antice găsite în vestul Australiei / PNAS.
Îndrumați de această idee, oamenii de știință au tăiat straturi mici din bucățile de grafit găsite în Pilbar și le-au iluminat cu un accelerator de particule. Așadar, au reușit să calculeze cu precizie numărul de atomi de carbon-12 și carbon-13 din presupusele „bacterii” și materia înconjurătoare de origine anorganică.
„Granițele dintre microbi și sedimente anorganice s-au potrivit perfect cu modul în care s-au localizat zonele cu fracții diferite de izotopi de carbon. Dacă aceste structuri nu sunt de origine biogenă, astfel de diferențe nu pot fi explicate. Proporțiile de carbon-13 și carbon-12 din aceste rămășițe sunt potrivite în mod ideal pentru modul în care se metabolizează microbii și modul în care trăiesc în general”, continuă Wally.
Aceleași măsurători, așa cum observă geologul, au indicat pentru prima dată că oamenii de știință nu se ocupă de primele bacterii, ci de arhee - rude îndepărtate ale stafilococilor moderni, E. coli și alți reprezentanți ai microcosmosului, care sunt puțin mai aproape de creaturile multicelulare decât alți microbi. Mai mult, proporția relativ scăzută de carbon-13 din rămășițe sugerează că acești microbi se hrăneau cu metan, care era apoi abundent în atmosferă.
Această descoperire împinge momentul apariției archaea cu aproape 800 de milioane de ani - oamenii de știință anteriori credeau că au apărut mult mai târziu decât bacteriile, acum aproximativ 2,7 miliarde de ani. Deci, spune Wally, viața a evoluat mult mai repede decât se anticipase și ar fi putut apărea aproape simultan cu nașterea planetei.
