Dodano: 15 lipca 2021r.

Mikroskamieniałości pierwotnych drobnoustrojów znalezione w skałach sprzed 3,4 miliarda lat

W RPA znaleziono skamieniałe pozostałości drobnoustrojów, które, jak wskazują naukowcy, żyły na dnie morskim w okolicach kominów hydrotermalnych 3,42 miliarda lat temu. Odkrycia te pomogą uczonym lepiej zrozumieć, jak powstało życie na Ziemi i gdzie można go szukać w innych miejscach w Układzie Słonecznym.

Mikroskamieniałości pierwotnych drobnoustrojów znalezione w skałach sprzed 3,4 miliarda lat

 

Mikroskamieniałości pradawnych metanogenów odkrył międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez badaczy z Uniwersytetu Bolońskiego. Są to najstarsze dowody na istnienie tego typu życia na naszej planecie i poszerzają granice potencjalnie nadających się do zamieszkania środowisk na wczesnej Ziemi, a także na innych planetach, jak chociażby Mars.

Wyniki badań ukazały się na łamach pisma „Science Advances” (DOI: 10.1126/sciadv.abf3963).

Pradawne mikroorganizmy

Podpowierzchniowe siedliska na Ziemi obejmują rozległą biosferę i prawdopodobnie stanowiły jedno z najwcześniejszych miejsc występowania mikrobiologicznego życia na naszej planecie. Chociaż miejsce pojawienia się życia wciąż jest przedmiotem dyskusji, dowody istnienia pradawnych stworzeń dostarczają wglądu w jego wczesną ewolucję.

"Przedstawiamy odkrycie wyjątkowo dobrze zachowanych mikroskamieniałości mających około 3,42 miliarda lat, które zamieszkiwały system kominów hydrotermalnych pasa zieleńcowego Barberton w Republice Południowej Afryki (Barberton Greenstone Belt – przyp. red.). W połączeniu z ich cechami morfologicznymi i chemicznymi można je uznać za najstarsze metanogeny i/lub metanotrofy, które rozwijały się na podłożu wulkanicznym” - napisali autorzy publikacji.

Pas zieleńcowy Barberton to region w Republice Południowej Afryki, leżący w pobliżu granicy z Eswatini (dawniej Suazi) i Mozambikiem, zawierający jedne z najstarszych i najlepiej zachowanych skał osadowych znalezionych na naszej planecie. 

Badania skamieniałości

Po analizach próbek uczeni znaleźli bogatą w węgiel powłokę zewnętrzną mikroskamieniałości i chemicznie i strukturalnie odrębne jądro.

- Znaleźliśmy wyjątkowo dobrze zachowane skamieniałości drobnoustrojów, które wydają się rozkwitać wzdłuż ścian wnęk utworzonych przez ciepłą wodę z systemów hydrotermalnych kilka metrów pod dnem morza. Siedliska powierzchniowe, ogrzewane przez aktywność wulkaniczną, prawdopodobnie gościły niektóre z najwcześniejszych ekosystemów mikrobiologicznych na Ziemi i jest to najstarszy ich przykład, jaki do tej pory znaleźliśmy – powiedziała prof. Barbara Cavalazzi, główna autorka badania.

Te pierwotne formy życia skolonizowały pęknięcia i szczeliny w dnie morskim, gdzie interakcja chłodniejszej wody morskiej z cieplejszymi, podpowierzchniowymi wodami z głębi Ziemi prawdopodobnie doprowadziła do powstania bogatej w składniki chemiczne „zupy”, która nadawała się do życia.

Analiza chemiczna pokazała, że pradawne mikroorganizmy zawierają większość głównych pierwiastków potrzebnych do życia. Wysokie stężenia niklu są podobne do współczesnych archeonów, żyjących w środowiskach beztlenowych, wykorzystując metan do metabolizmu.

Kominy hydrotermalne kolebką życia?

Jedna z wielkich, nierozstrzygniętych debat dotyczy tego, czy życie powstało w ciepłym, płytkim zbiorniku wodnym, jak zaproponował to Darwin (być może przy pomocy meteorytów czy uderzenia pioruna), czy też na dnie morskim wokół kominów hydrotermalnych. Naukowcy przez lata zaprezentowali badania wydające się potwierdzać obie koncepcje, jednak ostatecznie ta kwestia nie została rozstrzygnięta. Nowe odkrycia wspierają tezę z kominami hydrotermalnymi i mogą pomóc odpowiedzieć na niektóre pytania dotyczące tego, jak i gdzie po raz pierwszy pojawiło się życie na naszej planecie lub czy takie mikroorganizmy istniały jeszcze wcześniej w historii Ziemi.

Jednym z problemów związanych z badaniem historii życia wokół kominów hydrotermalnych jest to, że nie dysponujemy wystarczającymi danymi. Co kilkaset milionów lat dno oceaniczne podlega poważnym przeobrażeniom i chociaż wiemy, że życie jest tam obecne, to jego historia jest w dużej mierze ukryta. To sprawia, że ​​odkrycie dokonane przez naukowców z Uniwersytetu Bolońskiego ma ogromne znaczenie.

 

Źródło: University of Bologna, fot. B. Cavalazzi