Палеонтологи из Австралии и Великобритании обнаружили следы существования микроорганизмов в породах, возраст которых насчитывает 3,7 миллиарда лет.
Хотя тот факт, что жизнь существовала уже 3,8–3,7 миллиарда лет назад, считается признанным, возраст самого раннего убедительного свидетельства этого составляет 3,48 миллиарда лет назад. Результаты исследования ученые опубликовали в журнале Nature.
Точный момент возникновения жизни на Земле до сих пор не определен. Для того чтобы его оценить, ученые используют различные подходы, как основанные на анализе геномов современных организмов, так и на датировке находок палеонтологов. К примеру, существует гипотеза последнего универсального общего предка — LUCA. Построив филогенетическое дерево видов, ученые смогли примерно определить момент, когда мог существовать микроорганизм и каким он был. Разделение на бактерий и архей, по данным биологов, могло произойти ранее 3,8 миллиарда лет назад — по оценкам некоторых ученых, даже ранее 4 миллиардов лет назад. Для сравнения, возраст Земли оценивается в 4,54 миллиарда лет.
Вместе с тем, LUCA не обязательно являлся первым или единственным организмом, существовавшим в то время. Поэтому для датировки возникновения жизни необходимы и палеонтологические данные — поиски древних окаменелостей. К эпохе 3,7–3,8 миллиарда лет назад относится находка в формации Исуа (юго-запад Гренландии). На ее биологическое происхождение указывает изотопный анализ карбонатных отложений. В 1979 году немецкие химики выяснили, что концентрации углерода-13 в отложениях меньше, чем ожидалось. Это ученые интерпретировали как последствия некоторого геохимического процесса, возможно связанного с существованием жизни.
Аналогичные изотопные признаки существования жизни были обнаружены в 2015 году. Американские геологи обнаружили кристаллы графита возрастом 4,1 миллиарда лет, содержание углерода-13 в которых также соответствовало органическим тканям. Однако эти свидетельства нельзя считать однозначными — похожие результаты могли дать некоторые химические процессы, такие как реакция Фишера-Тропша. Более надежными доказательствами существования жизни являются следы деятельности микроорганизмов — строматолиты.
Строматолиты — морские отложения, которые возникают из пленок («матов») микроорганизмов, в частности цианобактерий. Эти окаменелости обладают выраженной морфологией, которая позволяет определить их происхождение. Самая древняя подобная находка датируется 3,48 миллиарда лет назад и была обнаружена в Австралии, вблизи города Марбл-Бар. Она была найдена в 1980 году, а ее биогенную природу удалось установить по изотопному анализу, морфологии и напрямую обнаружив микроскопические окаменелости.
Новая находка относится к гренландской формации Исуа. В недавно обнаженных метакарбонатных породах ученые также зафиксировали следы строматолитов высотой от одного до четырех сантиметров. Возраст пород составлял 3 709 ± 9 миллионов лет. Строматолиты обладают конической формой, причем в некоторых областях эти конусы асимметричны. Как отмечают ученые, морфология отложений напоминает собой строматолиты, обнаруженные на западе Австралии.
По словам палеонтологов, это скорее всего морские отложения, нежели озерные, гидротермальные или эстуарийные. На это указывают аномалии содержания редкоземельных элементов в породах. Также на биологическую природу отложений указывает их слоистость.
Ученые отмечают, что сложность структуры строматолитов сопоставима с австралийскими отложениями. Это может означать, что живые системы на тот момент уже были достаточно развиты. Это предположение поддерживает гипотезу о том, что жизнь на Земле возникла четыре миллиарда лет назад или даже ранее.
Ранее мы сообщали о находке рекордно древних окаменелостей крупных многоклеточных организмов — их возраст составил около 1,56 миллиарда лет. Вместе с тем, пик появления многоклеточных организмов приходится примерно на 540 миллионов лет назад, этот период называют кембрийским взрывом. Источником самых древних окаменелостей наземных организмов оказались грибы. Их недавно обнаружил палеонтолог Мартин Смит из Кембриджского университета. Возраст находки — 440 миллионов лет. Примерно 140 миллионов лет назад насчитывает древнейшая окаменелая сосна — один из источников смолы и янтаря. Кстати, недавно в янтаре были обнаружены фрагменты крыльев небольшой птицы, возраст которых насчитывает 99 миллионов лет.
Автор: Владимир Королёв