Potvrđeno. Fosili koji su nastali prije 3,5 milijardi godina, zaista su fosili. Najstariji do sada pronađeni dokazi života
Naslov najranijeg života na Zemlji vraćen je fosilima u Pilbara regija Australije. Fosili Pilbara nosili su tu titulu od 1980-ih, sve dok istraživači koji su proučavali drevne stijene na Grenlandu nisu pronašli dokaze o drevnom životu tamo. Ali naknadno istraživanje dovedeno u pitanje biološka priroda grenlandskih dokaza, što je cijelo pitanje ponovno dovelo u pitanje.
Sada je nova studija fosila Pilbara identificirala prisutnost očuvane organske tvari u tim fosilima i vratila im krunu 'Drevni život'.
Drevni život u ovoj naslovnoj borbi su stromatoliti, strukture nalik stijenama koje su postavili mikroskopski jednostanični organizmi zvani cijanobakterije. Stromatoliti su i mineralni i organski, jer ih tvore zajednice mikroorganizama koji luče sluz koja zadržava zrnca sedimenta. Stromatoliti dolaze u stupovima, nasipima i u pločastim strukturama koje izgledaju kao sedimentne stijene. Fosilizirani stromatoliti su najraniji dokaz života na Zemlji.
Istraživači sa Sveučilišta New South Wales (UNSW) objavili su ove nove nalaze u časopisu Geologija . Njihov rad nosi naslov Nanoporozni pirit i organska tvar u stromatolitima starim 3,5 milijardi godina bilježe iskonski život . Njihovo otkrivanje organske tvari u tim drevnim fosilima naziva se velikim napretkom u ovom polju.
'Ovo je uzbudljivo otkriće - po prvi put smo u mogućnosti pokazati svijetu da su ovi stromatoliti definitivan dokaz za najraniji život na Zemlji.”
dr. Raphaeil Baumgartner, vodeći istraživač, australski centar za astrobiologiju.
Glavni istraživač je dr. Raphael Baumgartner, znanstveni suradnik Australskog centra za astrobiologiju. Baumgartner i drugi znanstvenici istraživali su dobro poznato Train Training u zapadnoaustralskoj regiji Pilbara. Stijene u formaciji Dresser stare su 3,49 milijardi godina. Osamdesetih godina prošlog stoljeća istraživači su tamo pronašli dokaze o drevnom životu. No, iako su dokazi bili uvjerljivi, postojala je neizvjesnost.
Ali otkriće organske tvari otklonilo je tu nesigurnost.
'Ovo je uzbudljivo otkriće - po prvi put smo u mogućnosti pokazati svijetu da su ovi stromatoliti definitivni dokaz za najraniji život na Zemlji,' rekao je dr. Baumgartner. Otkriće bi također moglo pomoći znanstvenicima u potrazi za dokazima o drevnom životu na Marsu.
Stromatoliti nisu samo drevni. Oni se i danas formiraju. Ovi su u Shark Bayu, Australija. Zasluge za sliku: Paul Harrison – fotografiju je napravio Paul Harrison (Reading, UK) digitalnim fotoaparatom Sony CyberShot DSC-H1, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid=714512
Profesor Martin Van Kranendonk je direktor Odjela za astrobiologiju na UNSW-u. Kaže da otkriće organske tvari u formaciji Dresser dokazuje da su tamošnji fosili drevni stromatoliti, a ne samo stijene intrigantnog izgleda. Prema Van Kranendonk-u, ovo je trenutak 'pušećeg oružja' u znanosti.
Također kaže da će ovo otkriće pomoći u potrazi za drevnim životom na Marsu.
“Ovo predstavlja veliki napredak u našem znanju o tim stijenama, općenito u znanosti istraživanja ranog života i – točnije – u potrazi za životom na Marsu. Sada imamo novi cilj i novu metodologiju za traženje drevnih tragova života”, kaže profesor Van Kranendonk.
Kada je ovaj dokaz prvi put otkriven 1980-ih, postojala je nesigurnost oko njegovog podrijetla. Fosili su imali strukturu i teksturu drevnih stromatolita, ali geološki proces u ovom slučaju može oponašati fosile. Nedostajalo je sigurnosti.
“Nažalost, u istraživačkoj zajednici postoji klima nepovjerenja u teksturalne biosignature. Stoga je podrijetlo stromatolita u formaciji Dresser bila tema koja se žestoko raspravlja', rekao je dr. Baumgartner u priopćenje za javnost .
Stromatoliti iz srednjeg kambrija, na jezeru Helen, Nacionalni park Banff, Kanada. Ponekad stromatoliti izgledaju baš kao sedimentna stijena. Autor Wilson44691 – Vlastiti rad, javno vlasništvo, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7566992
Prethodni uzorci fosila iz formacije Dresser uzeti su iz gornjih slojeva stijene, gdje su uzorci bili izloženi vremenskim utjecajima. Ali u ovom radu znanstvenici su otišli dublje. Dobili su uzorke iz mnogo dublje u stijeni, gdje su fosili bolje očuvani i nisu izloženi vremenskim utjecajima, što može promijeniti mineralogiju i spriječiti očuvanje.
'Gledajući uzorke jezgre bušotine omogućili smo da pogledamo savršenu sliku drevnog života mikroba', rekao je dr. Baumgartner. Oni su te nove uzorke podvrgli definitivnoj salvi analitičkih tehnika.
“U ovoj studiji proveo sam puno vremena u laboratoriju, koristeći mikroanalitičke tehnike kako bih izbliza pogledao uzorke stijena, kako bih dokazao našu teoriju jednom zauvijek”, rekao je Baumgartner. Analiza je uključivala elektronsku mikroskopiju velike snage, spektroskopiju i analizu izotopa.
“Mislim da je bilo oko 23 sata kad sam imao ovaj 'eureka' trenutak, i ostao sam do tri ili četiri sata ujutro, samo slikajući i slikajući jer sam bio tako uzbuđen.”
dr. Raphael Baumgartner, vodeći istraživač, suradnik Australskog centra za astrobiologiju
Sami fosilizirani stromatoliti uglavnom su izrađeni od mineralnog željeznog pirita, ili onoga što se ponekad naziva 'zlatom budale' zbog svoje blistave sličnosti sa stvarnim zlatom. A unutar tog željeznog pirita Baumgartner je pronašao organsku tvar.
'Organska tvar koju smo pronašli sačuvanu u piritu stromatolita je uzbudljiva - gledamo iznimno očuvane koherentne filamente i niti koji su tipično ostaci mikrobnih biofilma', rekao je dr. Baumgartner.
Mikrobialitni tornjevi su Pavilion Lake, Britanska Kolumbija, Kanada. Zasluge slike: Donnie Reid, istraživački projekt NASA Pavilion Lake – http://www.pavilionlake.com/microbialites.php, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22614555
Prema istraživačima, ova vrsta dokaza nikada prije nije viđena.
'Organska tvar koju smo pronašli sačuvanu u piritu stromatolita je uzbudljiva - gledamo iznimno očuvane koherentne niti i niti koji su tipično ostaci mikrobnih biofilma', kaže dr. Baumgartner.
“Bio sam prilično iznenađen – nikada nismo očekivali da ćemo pronaći ovu razinu dokaza prije nego što sam započeo ovaj projekt. Sjećam se noći pred elektronskim mikroskopom u kojoj sam konačno shvatio da gledam ostatke biofilma. Mislim da je bilo oko 23 sata kad sam imao taj 'eureka' trenutak, i ostao sam do tri ili četiri sata ujutro, samo slikajući i slikajući jer sam bio tako uzbuđen. Potpuno sam izgubio pojam o vremenu”, kaže dr. Baumgartner.
Ova otkrića ne samo da nam pomažu razumjeti porijeklo života na Zemlji, već pomažu astrobiolozima da shvate kako najbolje tražiti fosilizirani drevni život na Marsu.
“Razumijevanje gdje je život mogao nastati vrlo je važno da bismo razumjeli naše porijeklo. A odatle bi nam moglo pomoći da shvatimo gdje se još život mogao pojaviti – na primjer, gdje je nastao na drugim planetima”, kaže dr. Baumgartner.
U kolovozu su znanstvenici iz NASA-e, ESA-e i RosCosmosa posjetili regiju Pilbara u Australiji kako bi radili na istraživačkim tehnikama koje će koristiti u nadolazećim misijama na Mars. NASA-in rover Mars 2020 i ESA/RosCosmos ExoMars će tražiti dokaze o drevnom životu na Marsu. Znanstvenici znaju da će svaki dokaz koji pronađu biti mikroskopski. Taj terenski rad također je vodio profesor Van Kranendonk s UNSW-a.
Stromatolit 'crayback' u špilji u Novom Južnom Walesu, Australija. Zasluge slike: PaAt-56 na engleskoj Wikipediji, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38716653
'Ako možemo bolje razumjeti kako su ovi fosili nastali ovdje - i obližnji geološki putokazi koji nam pomažu ukazati na put do njih - bit ćemo mnogo spremniji kada tražimo znakove života na Marsu', rekao je Ken Farley, projekt znanstvenik za Mars 2020. u NASA-inom Laboratoriju za mlazni pogon, u priopćenje za javnost .
„Baš kao što su astronauti Apolla posjetili područja od geološkog interesa na Zemlji prije nego što su otputovali na Mjesec, znanstvenici s Marsa 2020. i ExoMarsa provode dužnu istragu prije nego što njihove misije dođu do 100 milijuna plus milja [160 milijuna-plus -kilometar] putovanje na Crveni planet”, rekao je Mitch Schulte, znanstvenik programa Mars 2020 u sjedištu NASA-e u Washingtonu. “Martin im je pomogao tako što je pružio temeljit pogled na geološke značajke Pilbare koji potiče na razmišljanje.”
'Duboko je zadovoljstvo da drevne australske stijene i naše znanstveno znanje daju tako značajan doprinos našoj potrazi za izvanzemaljskim životom i otkrivanju tajni Marsa', rekao je profesor Van Kranendonk.
Baumgartner, Kranendonk i drugi znanstvenici otkrivaju, poglavlje po poglavlje, priču o tome kako se život odvijao na Zemlji. Ako nam to pomogne da otkrijemo istu priču na Marsu, gdje je život možda postojao milijardama godina prije nego što je naposljetku izbrisan, tada će to biti još više Eureka trenutak.
Više:
- Priopćenje za javnost: Najraniji znakovi života: znanstvenici pronalaze ostatke mikroba u drevnim stijenama
- Znanstveni rad: Nanoporozni pirit i organska tvar u stromatolitima starim 3,5 milijardi godina bilježe iskonski život
- Znanstveni rad: Ponovno procjenjivanje dokaza o životu u stijenama Grenlanda starim 3700 milijuna godina
- Priopćenje za javnost: Znanstvenici istražuju Outback kao ispitni poligon za Mars
- Priopćenje za javnost: NASA pronašla drevni organski materijal, tajanstveni metan na Marsu