Geologové dokázali, že fragmenty grafitu vytvořené na dně primárního oceánu před třemi a půl miliardami let představují podle časopisu PNAS stopy existence archaey - jednoho ze dvou hlavních typů mikrobů na Zemi.
"Naše měření frakcí izotopů ukázaly, že tyto fosilie jsou zjevně biologického původu." Nemáme přímé důkazy o tom, že život mohl existovat již před 4,3 miliardami let, ale není důvod se domnívat, že to v zásadě nebylo možné, a plánujeme to v budoucnu otestovat, “řekl John Whalley z University of Wisconsin at Madison (USA).
Země před časem
První organismy se objevily na Zemi během archeanské éry, ale neexistuje obecně přijímaný názor na to, kdy a jak se to stalo. Dosud bylo nalezeno jen několik fosilních důkazů, že mikroby existovaly v prvotním oceánu asi před 3,4 miliardami let, ale mnoho vědců věří, že život mohl vzniknout mnohem dříve.
V roce 2015 našli japonští geologové studující vzorky grafitu z formace Isua, vytvořené před 3,7 miliardami let v Grónsku, náznaky existence života již v té době. První jednoznačný důkaz ve prospěch tohoto byl objeven minulý rok a o rok dříve vědci v Austrálii objevili stopy, že organismy existovaly na Zemi ještě dříve - před čtyřmi miliardami let.
Mnoho geologů, jak poznamenává Wally, s takovými odhady zásadně nesouhlasí a věří, že k tomu došlo mnohem později - před 2,5–3 miliardami let. Často takové nálezy kritizují a berou na vědomí, že ložiska grafitu a dalších, pravděpodobně biogenních hornin, by se mohla tvořit bez účasti mikrobů a stopy bakterií a archea by mohly být získány představivostí výzkumníků.
Wally a jeho kolegové se snažili dokázat, že skeptici se mýlí. Za tímto účelem studovali izotopové a chemické složení grafitových usazenin nalezených v Pilbara v západní Austrálii před třemi desetiletími.
Propagační video:
Tato ložiska se vytvořila asi před 3,5 miliardami let v mělkých vodách primárního oceánu, o čemž svědčí horniny obklopující grafit. Vyznačují se vláknitými strukturami podobnými mnoha mikrobům „slepeným“dohromady.
„Mluvící“izotopy
Geologové upozornili na dobře známou skutečnost: pro živé organismy a jejich zbytky je charakteristický mírně odlišný podíl izotopů uhlíku než pro ložiska neživé organické hmoty. To umožňuje jednoznačně určit původ určitých sedimentárních hornin.
Pozůstatky starověké archaea nalezené v západní Austrálii / PNAS.
Vedeni touto myšlenkou vědci vyřezali malé vrstvy z kousků grafitu nalezených v Pilbaru a osvětlili je urychlovačem částic. Byli tedy schopni přesně vypočítat počet atomů uhlíku-12 a uhlíku-13 v údajných „bakteriích“a okolní hmotě anorganického původu.
"Hranice mezi mikroby a anorganickými sedimenty dokonale odpovídaly tomu, jak se nacházely zóny s různými frakcemi izotopů uhlíku." Pokud tyto struktury nejsou biogenního původu, nelze takové rozdíly vysvětlit. Podíly uhlíku-13 a uhlíku-12 v těchto zbytcích dokonale odpovídají způsobu, jakým mikroby metabolizují a obecně žijí, “pokračuje Wally.
Stejná měření, jak poznamenává geolog, poprvé ukázala, že vědci nemají co do činění s prvními bakteriemi, ale s archaea - vzdálenými příbuznými moderních stafylokoků, E. coli a dalších zástupců mikrosvěta, kteří jsou o něco blíže mnohobuněčným tvorům než jiné mikroby. Relativně nízký podíl uhlíku 13 ve zbytcích navíc naznačuje, že se tyto mikroby živily metanem, který byl v atmosféře hojný.
Tento objev posouvá čas výskytu archea o téměř 800 milionů let - dřívější vědci věřili, že se objevily mnohem později než bakterie, asi před 2,7 miliardami let. Jak říká Wally, život se tedy vyvíjel mnohem rychleji, než se očekávalo, a mohl se objevit téměř současně s narozením planety.