Cамые древние окаменелости на планете оказались биологического происхождения

Так выглядят образцы возрастом 3,5 миллиарда лет.
Фото John Valley, UW-Madison.

О природе загадочной находки, сделанной в 1982 году в Западной Австралии, спорили 35 лет. Новое исследование, похоже, ставит точку в этом вопросе. Человечество действительно столкнулось с древнейшими прямыми следами жизни на Земле. Этот результат получен научной группой во главе с американскими палеонтологами Джеймсом Уильямом Шопфом (James William Schopf) и Джоном Валлеем (John Valley) и опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Как поясняется в пресс-релизе, окаменелости цилиндрической и нитевидной формы возрастом почти 3,5 миллиарда лет Шопф и его коллеги подробно исследовали ещё в 1993 году. Уже тогда учёные пришли к выводу, что это останки микроорганизмов. В 2002 году та же команда опубликовала дополнительные аргументы в пользу своей точки зрения.

Однако скептики продолжали спорить и утверждать, что это могут быть попросту минералы странной формы. В науке ничего не принимается за истину, пока нет окончательных и решающих доказательств.

Такие доказательства, похоже, и представлены в нынешнем исследовании Шопфа и Валлея. Учёные  определили изотопный состав образцов и обнаружили, что относительное содержание изотопов углерода 12C и 13C в нём соответствует веществу живого организма, а не мёртвой материи.

Это изменение изотопного состава – давний помощник палеонтологов. Живые организмы предпочитают иметь дело с лёгким углеродом 12C, а не с его более тяжёлым "собратом". Поэтому в веществе, когда-либо подвергавшемся биологической переработке, отношение концентраций 12C и 13C иное, чем в неживой природе.

Это просто звучит, но это совсем не просто измерить, особенно когда имеешь дело с микроокаменелостями. Изученные авторами 11 образцов имели размеры порядка сотой доли миллиметра, что в десять раз тоньше человеческого волоса.

Команда разработала собственную модификацию масс-спектрометра вторичных ионов. Такие крошечные и древние образцы никогда раньше не подвергались этому виду исследования. Почти десять лет ушло у исследователей на создание необходимых методик и стандартов.

При подготовке образцов от них отделялись слои толщиной в один микрометр за один раз, затем следовала полировка. Учёные действовали предельно осторожно, чтобы отделить наслоения горных пород и при этом не разрушить хрупкие окаменелости.

Зато теперь результат оправдал затраченные усилия. Соотношение изотопов было измерено с нужной точностью и действительно показало, что "странные минералы" были живыми существами.

Авторы классифицировали их, насчитав пять отдельных таксонов. Среди них оказались способные к фотосинтезу бактерии, производящие кислород, археи, синтезировавшие метан, и гамма-протеобактерии, которые этот метан потребляли. Впрочем, метана в тогдашней атмосфере Земли было более чем достаточно. А вот о кислороде этого не скажешь, и все выделенные виды микробов обходились без него.

Так было подтверждено, что в руках исследователей действительно ископаемые останки микробов возрастом 3,5 миллиардов лет. Это самые древние окаменелости из обнаруженных за всю историю человечества, самые ранние непосредсвтвенные свидетельства жизни.

Впрочем, есть доказательства, что жизнь – ещё более древнее явление. Известны образцы углерода возрастом 3,8 миллиарда лет с тем самым смещённым соотношением 12C и 13C. Он, правда, не входит ныне в состав никаких окаменелостей, но жизнь оставила по крайней мере этот химический след. А не так давно "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о графите возрастом 3,95 миллиардов лет, в котором обнаружено такое же химическое свидетельство былой жизни.

Как отмечается в пресс-релизе, предыдущие исследования Валлея показали, что уже 4,3 миллиарда лет назад на Земле существовали жидкие океаны. Неизвестно, была ли в них жизнь, но и исключать этого нельзя.

К слову, ранее мы рассказывали о том, как палеонтологам пришлось отодвинуть в прошлое "изобретение" минерального скелета. А также о том, как археологи, а вслед за ними и генетики "состарили" человеческий род.

Сегодня