Geologi so pokazali, da drobci grafita, ki so nastali na dnu primarnega oceana pred tremi milijardami leti in pol, predstavljajo sledi obstoja arhej - ene od dveh glavnih vrst mikrobov na Zemlji, piše revija PNAS.
»Naše meritve izotopskih frakcij so pokazale, da so ti fosili očitno biološkega izvora. Nimamo neposrednih dokazov, da bi življenje lahko obstajalo že pred 4,3 milijarde let, vendar ni razloga, da bi verjeli, da je bilo to načeloma nemogoče, in to nameravamo preizkusiti v prihodnosti, - je dejal John Wally z univerze v Wisconsinu na Madison (ZDA).
Zemlja pred časom
Prvi organizmi so se pojavili na Zemlji v arhejski dobi, vendar ni splošno sprejetih stališč o tem, kdaj in kako se je to zgodilo. Zaenkrat je bilo najdenih le nekaj fosilnih dokazov, da so mikrobi v prvotnem oceanu obstajali pred približno 3,4 milijardami let, vendar mnogi znanstveniki verjamejo, da bi življenje lahko nastalo že veliko prej.
Leta 2015 so japonski geologi, ki so preučevali vzorce grafita iz formacije Isua, nastale pred 3,7 milijarde leti na Grenlandiji, že takrat ugotovili, da obstaja življenje. Prvi nedvoumni dokazi v prid temu so bili odkriti lani, leto prej pa so znanstveniki v Avstraliji odkrili sledi, da so organizmi obstajali na Zemlji še prej - pred štirimi milijardami let.
Številni geologi se, kot ugotavlja Wally, v osnovi ne strinjajo s takšnimi ocenami in verjamejo, da se je to zgodilo veliko kasneje - pred 2,5-3 milijardami let. Pogosto kritizirajo takšne najdbe, pri čemer opozarjajo, da bi lahko nahajališča grafita in drugih, domnevno biogenih kamnin nastala brez sodelovanja mikrobov, sledi bakterij in arhej pa bi lahko narisala domišljija raziskovalcev.
Wally in njegovi kolegi so skeptikom skušali dokazati, da se motijo. Da bi to naredili, so preučevali izotopsko in kemično sestavo grafitnih nahajališč, najdenih na območju Pilbara v zahodni Avstraliji pred tremi desetletji.
Promocijski video:
Ta nahajališča so nastala pred približno 3,5 milijardami let v plitvih vodah primarnega oceana, kar dokazujejo kamnine, ki obdajajo grafit. Zanje so značilne nitaste strukture, podobne številnim mikrobom, "zlepljenim" skupaj.
"Govorni" izotopi
Geologi so opozorili na dobro znano dejstvo: nekoliko drugačen delež izotopov ogljika je značilen za žive organizme in njihove ostanke kot za nahajališča neživih organskih snovi. To omogoča nedvoumno ugotavljanje izvora nekaterih sedimentnih kamnin.
Ostanki starodavne arheje, najdene v zahodni Avstraliji / PNAS.
Voditelji te ideje so znanstveniki izrezali majhne plasti iz kosov grafita, najdenih v Pilbarju, in jih osvetlili s pospeševalnikom delcev. Tako so lahko natančno izračunali število atomov ogljika-12 in ogljika-13 v domnevnih "bakterijah" in okoliških snoveh anorganskega izvora.
»Meje med mikrobi in anorganskimi usedlinami so se popolnoma ujemale s tem, kako so bila območja z različnimi frakcijami ogljikovih izotopov. Če te strukture niso biogenega izvora, potem takšnih razlik ni mogoče razložiti. Delež ogljika-13 in ogljika-12 v teh ostankih je popolnoma primeren za to, kako se mikrobi presnavljajo in kako živijo na splošno, «nadaljuje Wally.
Enake meritve, kot ugotavlja geolog, so prvič pokazale, da se znanstveniki ne ukvarjajo s prvimi bakterijami, ampak z arhejami - oddaljenimi sorodniki sodobnih stafilokokov, E. coli in drugimi predstavniki mikrosveta, ki so večceličnim bitjem nekoliko bližje kot drugi mikrobi. Poleg tega sorazmerno majhen delež ogljika-13 v ostankih nakazuje, da so se ti mikrobi hranili z metanom, ki ga je bilo nato v ozračju veliko.
To odkritje potisne čas pojava arhej za skoraj 800 milijonov let - prej znanstveniki so verjeli, da so se pojavili veliko kasneje kot bakterije, pred približno 2,7 milijardami let. Torej, pravi Wally, se je življenje razvijalo veliko hitreje, kot so predvidevali, in bi se lahko pojavilo skoraj sočasno z rojstvom planeta.