Ģeologi ir pierādījuši, ka pirms trīsarpus miljardiem gadu primārā okeāna dibenā izveidojušies grafīta fragmenti atspoguļo arheju - viena no diviem galvenajiem mikrobu veidiem uz Zemes - esamības pēdas, teikts žurnālā PNAS.
“Mūsu izotopu frakciju mērījumi parādīja, ka šīm fosilijām ir acīmredzami bioloģiska izcelsme. Mums nav tiešu pierādījumu tam, ka dzīve varēja pastāvēt jau pirms 4,3 miljardiem gadu, taču nav pamata uzskatīt, ka tas principā nebūtu bijis iespējams, un mēs plānojam to pārbaudīt nākotnē, sacīja Džons Vaitlijs no Viskonsinas universitātes Medisona (ASV).
Zeme pirms laika
Pirmie organismi uz Zemes parādījās Arhejas laikmetā, taču nav vispārpieņemta viedokļa par to, kad un kā tas notika. Līdz šim ir atrasti tikai daži fosilie pierādījumi, ka mikrobi pirmatnējā okeānā pastāvēja aptuveni pirms 3,4 miljardiem gadu, taču daudzi zinātnieki uzskata, ka dzīvība varēja rasties daudz agrāk.
2015. gadā japāņu ģeologi, kas pētīja grafīta paraugus no Isua formācijas, kas izveidota pirms 3,7 miljardiem gadu Grenlandē, jau tajā laikā atrada mājienus par dzīves esamību. Pirmie nepārprotamie pierādījumi tam par labu tika atklāti pagājušajā gadā, un gadu iepriekš zinātnieki Austrālijā atklāja pēdas, ka organismi uz Zemes eksistē vēl agrāk - pirms četriem miljardiem gadu.
Daudzi ģeologi, kā atzīmē Volijs, būtībā nepiekrīt šādām aplēsēm un uzskata, ka tas notika daudz vēlāk - pirms 2,5-3 miljardiem gadu. Viņi bieži kritizē šādus atradumus, norādot, ka grafīta un citu, domājams, biogēno iežu nogulsnes varēja veidoties bez mikrobu līdzdalības, un baktēriju un arheju pēdas varēja uzzināt pētnieku iztēle.
Volijs un viņa kolēģi ir mēģinājuši pierādīt skeptiķu kļūdas. Lai to izdarītu, viņi pētīja grafīta nogulumu izotopu un ķīmisko sastāvu, kas pirms trim gadu desmitiem atrasts Pilbarā Austrālijas rietumos.
Reklāmas video:
Šie noguldījumi pirms aptuveni 3,5 miljardiem gadu izveidojās primārā okeāna seklajos ūdeņos, par ko liecina grafītu ieskaujošie ieži. Tos izceļ pavedienu struktūras, kas līdzīgas daudziem mikrobiem, kas "līmēti" viens otram.
"Runājoši" izotopi
Ģeologi vērsa uzmanību uz labi zināmu faktu: dzīviem organismiem un to atliekām raksturīga nedaudz atšķirīga oglekļa izotopu proporcija nekā nedzīvu organisko vielu nogulsnēm. Tas ļauj nepārprotami noteikt noteiktu nogulumiežu izcelsmi.
Austrālijas rietumos atrastās senās arhejas paliekas / PNAS.
Šīs idejas vadīti, zinātnieki no Pilbarā atrastajiem grafīta gabaliem sagrieza mazus slāņus un apgaismoja tos ar daļiņu paātrinātāju. Tātad viņi varēja precīzi aprēķināt oglekļa-12 un oglekļa-13 atomu skaitu iespējamās "baktērijās" un apkārtējā neorganiskās izcelsmes vielā.
“Robežas starp mikrobiem un neorganiskajiem nogulumiem lieliski sakrita ar dažādu oglekļa izotopu frakciju zonu atrašanās vietu. Ja šīm struktūrām nav biogēnas izcelsmes, tad šādas atšķirības nevar izskaidrot. Oglekļa-13 un oglekļa-12 proporcijas šajās atliekās lieliski atbilst veidam, kā mikrobi metabolizējas un dzīvo kopumā,”turpina Volijs.
Tie paši mērījumi, kā atzīmē ģeologs, pirmo reizi norādīja, ka zinātnieki nenodarbojas ar pirmajām baktērijām, bet gan arhejām - mūsdienu stafilokoku, Escherichia coli un citu mikropasaules pārstāvju attāliem radiniekiem, kas ir daudz tuvāk daudzšūnu radībām nekā citi mikrobi. Turklāt relatīvi mazais oglekļa-13 īpatsvars atliekās liek domāt, ka šie mikrobi barojās ar metānu, kura atmosfērā pēc tam bija daudz.
Šis atklājums arheju parādīšanās laiku nospiež gandrīz par 800 miljoniem gadu - agrāk zinātnieki uzskatīja, ka tie parādījās daudz vēlāk nekā baktērijas, apmēram pirms 2,7 miljardiem gadu. Tātad, Volijs saka, ka dzīve attīstījās daudz ātrāk, nekā paredzēts, un varēja parādīties gandrīz vienlaikus ar planētas dzimšanu.
