Geologer har bevist at fragmenter av grafitt dannet på bunnen av det primære hav for tre og en halv milliard år siden representerer spor etter eksistensen av archaea - en av de to hovedtypene av mikrober på jorden, ifølge tidsskriftet PNAS.
”Våre målinger av isotopfraksjoner har vist at disse fossilene helt klart har biologisk opprinnelse. Vi har ikke direkte bevis for at livet kunne ha eksistert så tidlig som for 4,3 milliarder år siden, men det er ingen grunn til å tro at dette i prinsippet ikke var mulig, og vi planlegger å teste dette i fremtiden, sa John Whalley fra University of Wisconsin kl. Madison (USA).
Jorden før tiden
De første organismene dukket opp på jorden under den arkeiske æraen, men det er ikke noe generelt akseptert synspunkt om nøyaktig når og hvordan dette skjedde. Så langt er det bare funnet noen få fossile bevis for at mikrober eksisterte i urhavet for omtrent 3,4 milliarder år siden, men mange forskere mener at livet kan ha oppstått mye tidligere.
I 2015 fant japanske geologer som studerte grafittprøver fra Isua-formasjonen, dannet for 3,7 milliarder år siden på Grønland, hint om eksistensen av liv allerede på den tiden. Det første utvetydige beviset for dette ble oppdaget i fjor, og et år tidligere oppdaget forskere i Australia spor av at organismer eksisterte på jorden enda tidligere - for fire milliarder år siden.
Mange geologer, som Wally bemerker, er grunnleggende uenige i slike estimater og mener at dette skjedde mye senere - for 2,5-3 milliarder år siden. De kritiserer ofte slike funn og bemerker at avleiringer av grafitt og andre, antagelig, biogene bergarter kunne ha dannet seg uten at mikrober deltok, og spor av bakterier og arkeaer kunne ha blitt tegnet av forskernes fantasi.
Wally og hans kolleger har prøvd å bevise at skeptikerne tar feil. For å gjøre dette studerte de isotopisk og kjemisk sammensetning av grafittavleiringer som ble funnet i Pilbara-området i det vestlige Australia for tre tiår siden.
Kampanjevideo:
Disse avsetningene ble dannet for rundt 3,5 milliarder år siden i det grunne vannet i det primære hav, noe som fremgår av steinene som omgir grafitten. De preges av trådformede strukturer, som ligner på mange mikrober som "limes" til hverandre.
"Snakkende" isotoper
Geologer gjorde oppmerksom på et kjent faktum: en litt annen andel karbonisotoper er karakteristisk for levende organismer og deres rester enn for avleiringer av livløse organiske stoffer. Dette gjør det mulig å entydig etablere opprinnelsen til visse sedimentære bergarter.
Rester av en eldgamle arkader funnet i det vestlige Australia / PNAS.
Veiledet av denne ideen kuttet forskerne små lag fra grafittbitene som ble funnet i Pilbar og opplyste dem med en partikkelakselerator. Så de var i stand til å beregne nøyaktig antall karbon-12 og karbon-13-atomer i de påståtte "bakteriene" og det omkringliggende stoffet av uorganisk opprinnelse.
“Grensene mellom mikrober og uorganiske sedimenter samsvarte perfekt med hvordan soner med forskjellige fraksjoner av karbonisotoper var lokalisert. Hvis disse strukturene ikke er av biogen opprinnelse, kan ikke slike forskjeller forklares. Andelene karbon-13 og karbon-12 i disse restene er perfekt tilpasset hvordan mikrober metaboliseres og hvordan de lever generelt, fortsetter Wally.
De samme målingene, som geologen bemerker, indikerte for første gang at forskere ikke har å gjøre med de første bakteriene, men archaea - fjerne slektninger til moderne stafylokokker, Escherichia coli og andre representanter for mikroverdenen, som er litt nærmere flercellede skapninger enn andre mikrober. Videre antyder den relativt lave andelen karbon-13 i restene at disse mikroberne matet på metan, som da var rikelig i atmosfæren.
Denne oppdagelsen presser tidspunktet for utseendet til archaea med nesten 800 millioner år - tidligere forskere mente at de dukket opp mye senere enn bakterier, for rundt 2,7 milliarder år siden. Så, sier Wally, utviklet livet seg mye raskere enn forventet, og kunne ha dukket opp nesten samtidig med fødselen av planeten.
