Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Висконсинского университета в Мадисоне подтвердили, что микроскопические окаменелости, обнаруженные в куске горной породы возрастом 3,5 млрд лет в Западной Австралии, — самые старые ископаемые доказательства жизни на Земле.
Исследование описывает 11 микробных образцов пяти отдельных видов, связывая их строение с химическими сигнатурами, характерными для жизни. Некоторые — вымершие бактерии и микробы из домена живых организмов под названием архея, а другие похожи на микробные виды, которые все еще находят сегодня. Результаты исследования также предполагают, что каждый из этих видов мог выжить на бескислородной планете.
Микроокаменелости — которые называются так, потому что их не видно невооруженным глазом, — были впервые описаны в журнале «Сайенс» в 1993 году. Тогда профессор Уильям Шёпф идентифицировал их на основе уникальных, цилиндрических и нитеобразных форм. Следующее доказательство их биологической идентичности было опубликовано в 2002 году.
Шёпф нашел горную породу, в которой были найдены окаменелости, в 1982 году в отложениях сланца в Апексе на Западной Австралии, одном из немногих мест на планете, где сохранились геологические доказательства ранней Земли, в основном потому, что он не подвергался геологическим процессам, которые изменили бы его, например, захоронениям и экстремальному нагреванию из-за активности тектонических плит.
Новые исследования подтвердили: микроокаменелости действительно биологического происхождения.
Используя масс-спектрометр на вторичных ионах SIMS 1280, Джон Вэлли и его команда смогли разделить углеродные составляющие каждой окаменелости на составные изотопы и измерить их пропорции.
Изотопы — это разные версии одного и того же химического элемента, которые различаются по массе. Различные органические субстанции — горная порода, микробы или животные — содержат характерные пропорции стабильных углеродных изотопов. Используя SIMS, команда Вэлли смогла отделить друг от друга carbon-12 и carbon-13 в каждой окаменелости и измерить пропорции обоих по сравнению с известным стандартом углеродного изотопа и части горной породы без окаменелостей.
«Различия в пропорциях изотопов углерода соотносятся с их формами, — говорит Вэлли. — Если они не биологические, причины для такого соответствия нет. Пропорции углерода-13 к углероду-12 характерны для биологической и метаболической функций».
Команда идентифицировала сложную группу микробов: фототрофные бактерии, которые зависели от солнца для производства энергии, археи, которые производили метан и гамма-протеобактерии, которые потребляли метан, газ, который считался важным составляющим атмосферы ранней Земли до того, как появился кислород.
Каждая микроокаменелость достигает в ширину 10 микрометров; восемь из них шириной с человеческий волос.
Такие исследования, говорит Шёпф, указывают, что жизнь могла быть распространена по всей Вселенной. Но важно, что теперь есть доказательства того, что различные типы микробов существовали на Земле по меньшей мере 3,5 млрд лет назад.
