Nowe badanie sugeruje, że starożytne ślady życia drobnoustrojów, które mają od 3,77 miliarda do 4,29 miliarda lat, zostały odkryte w skalistym odsłonięciu w Kanadzie. Jednak niektórzy naukowcy podają w wątpliwość, co naprawdę oznaczają te odkrycia.
Jeśli nowe mikroskamieliny naprawdę są dowodem pierwotnego życia, które kiedyś powstało w starożytnych otworach hydrotermalnych, sugeruje to, że życie zaczęło się na Ziemi wkrótce po zjednoczeniu planety, powiedzieli autorzy badania.
„Można powiedzieć, że życie bardzo szybko pojawiło się na Ziemi niemal wkrótce po skondensowaniu oceanów na powierzchni Ziemi 4,4 miliarda lat temu” - powiedział Matthew Dodd, autor badań, absolwent biogeochemii na University College London. „Oznacza to, że życie może nie być tak trudnym procesem, gdy mamy odpowiednie warunki i składniki”.
Jednak nie wszyscy są przekonani: jeden naukowiec twierdzi, że nie można powiedzieć na pewno, że te ślady są dowodem życia - lub że są naprawdę starożytne.
Kontrowersyjna historia
Nie ma wątpliwości, że życie przylgnęło do naszej wodnistej planety przez większą część swojej 4,5-miliardowej historii, ale dokładnie wtedy, gdy to życie pojawiło się po raz pierwszy, było gorąco dyskutowane. Naukowcy znaleźli podpisy chemiczne związane z życiem w 4,1-miliardowych cyrkoniach z Australii. Struktury nitkowe przewijające się przez skały w Australii zostały początkowo zidentyfikowane jako maty drobnoustrojów sprzed 3,5 miliarda lat. A skamieliny na Grenlandii zawierają ślady pierwotnych cyjanobakterii, które pojawiły się po raz pierwszy 3,7 miliarda lat temu.
Problem polega na tym, że naukowcom trudno jest znaleźć ślady maleńkich form życia, które żyły miliardy lat temu, kiedy Ziemia przeszła tyle innych zmian od tamtego czasu.
Znaki życia
W badaniu Dodd i jego koledzy zidentyfikowali skalisty odsłonięcie prymitywnej skorupy oceanicznej w Quebecu w Kanadzie, złożonej głównie z lawy wulkanicznej. W tej skale posypane są starożytne formy cyrkonu, które mają co najmniej 3,7 miliarda lat - odkrycie sugeruje, że sama formacja skalna ma starożytne pochodzenie.
W niektórych głębszych częściach tej skały, które prawdopodobnie nie zostały poddane późniejszym efektom, naukowcy odkryli maleńkie, faliste włókna i struktury podobne do rur kilka razy cieńsze niż włosy.
„Nie zobaczysz ich bez mikroskopu”, powiedział Dodd Live Live.
Struktury te przypominają później skamieliny drobnoustrojów odkryte w Lokken, Norwegii i Kalifornii. Te późniejsze skamieliny, które pochodzą z otworów hydrotermalnych, mają odpowiednio zaledwie 180 milionów i 450 milionów lat.
Zespół znalazł również sygnatury chemiczne związane z życiem, takie jak wyższy stosunek jaśniejszych do cięższych izotopów (lub wersji) węgla.
„Życie woli wykorzystywać lżejsze izotopy do budowy swoich molekuł” - powiedział Dodd.
Ponadto zespół znalazł charakterystyczne „rozety” węglanu wraz z przeplataną przez nie substancją chemiczną zwaną apatytem. Apatyt powstaje, gdy fosfor, pierwiastek potrzebny wszystkim formom życia, rozkłada się i łączy z innymi skałami w środowisku.
Dodd powiedział, że małe granulki, które mogły powstać, gdy te organiczne formy życia uległy rozkładowi i przereagowały z minerałami dna morskiego, wskazują na życie, ponieważ podobne granulki znajdują się wokół bardziej współczesnych skamielin, takich jak amonity.
Zespół odkrył w skałach formy żelaza, które mogły zostać utworzone przez utleniające żelazo hydrotermalne bakterie wentylacyjne, jak donosili naukowcy. Zespół wykluczył również kilka alternatywnych wyjaśnień, takich jak faliste struktury powstające w wyniku rozciągania skały.
Możliwe, ale nie ostateczne
Naukowcy dostarczyli wiele solidnych dowodów na poparcie swojego roszczenia do starożytnego życia, powiedział Konhauser.
„Posunęli się o wiele dalej niż większość innych gazet, ale nie jest to rozstrzygające i nigdy nie będzie” - powiedział Konhauser Live Science.
Problem polega na tym, że niezwykle trudne jest wykazanie, że formacje są dowodem życia i że te ślady życia są naprawdę tak stare, jak twierdzą naukowcy.
„Te skały są przecinane przez wiele różnych łopat hydrotermalnych; w ciągu 4 miliardów lat wiele płynów przepływało przez te skały”, powiedział Konhauser. Jako taki, można argumentować, że oznaki życia mogą być nowsze, nawet jeśli same skały są starożytne, dodał.
Inną kwestią jest to, że zespół twierdzi, że starożytne formy życia utleniały żelazo co najmniej 3,8 miliarda lat temu, znacznie poniżej powierzchni wody, w pobliżu otworów hydrotermalnych, powiedział. Aby drobnoustroje utleniały żelazo, tlen musi osiągnąć niższe głębokości oceanu. Ale większość naukowców uważa, że głęboki ocean nie dostał tlenu tak wcześnie.
W dzisiejszych czasach tlen dociera częściowo do głębokiego oceanu, ponieważ zimna woda z lodowatych biegunów tworzy prądy opadające, które przenoszą tlen głębiej, powiedział Konhauser. Dodał, że nikt nie wie, czy w tym czasie istniały bieguny, a jeśli tak, to w jaki sposób tlen dotarłby do głębokiego oceanu. (Istnieją sinice, które mogą utleniać żelazo podczas leżenia w płytkich wodach przy użyciu światła słonecznego, ale nowe badanie twierdzi, że bakterie pochodzą z otworów hydrotermalnych, powiedział Konhauser.)
Tak więc, chociaż wiele pojedynczych linii dowodów wskazuje, że struktury są dowodami życia, problem pojawia się, gdy próbują wplecić te dowody w złożoną historię, powiedział Konhauser.
„To, że coś wygląda, nie znaczy, że tak jest” - powiedział.
