Эксперимент поставил под сомнение раннюю историю жизни на Земле

© Pixabay

© Pixabay

На протяжении большей части истории Земли жизнь была представлена исключительно микроорганизмами. В те времена бактерии занимали почти все возможные ниши. Обычно считается, что они возникали в крайне экстремальных условиях — таких как гидротермальные зоны в глубинах океана или горячие источники вулканических областей.

Многое из того, что мы знаем об эволюции жизни на Земле, ученые почерпнули из «летописей» горных пород. В них находят редкие окаменелости бактерий возрастом в миллиарды лет. Однако по поводу каждой находки возникают споры. Критика нового открытия, сомнения и анализ в данном случае справедливы. Слишком уж сложно определить, является ли обнаруженная окаменелость на самом деле древним микробом или речь идет о «ложном следе» ранней жизни.

Чтобы лучше постичь эволюцию жизни на нашей планете и найти ее признаки, ученые должны научиться различать «живые» окаменелости. Новые эксперименты геобиологов Джули Космидис, Кристин Нимс и их коллег, опубликованные в журнале Geology, помогут урегулированию споров о том, какие останки являются признаками ранней жизни, а какие нет.


© Pixabay

Опыты авторов работы показали, что окаменелые сферы и волокна из органического углерода — две распространенные бактериальные формы, которые обычно связывают с жизнью — могут образовываться абиотически, то есть без участия живых организмов. При этом они сохраняются гораздо лучше, чем бактерии.

«Самая большая проблема в том, что подобные окаменелости имеют очень простую морфологию, и существует множество небиологических процессов, которые могут их воспроизвести. Если вы найдете полный скелет динозавра, то это — очень сложная структура, которую невозможно воспроизвести с помощью химического процесса. С окаменевшими микробами добиться такой уверенности гораздо сложнее», — цитирует сайт Phys.org слова Джули Космидис.

Опубликованная работа была вызвана случайным открытием, сделанным несколько лет назад. При смешивании органического углерода и сульфида авторы заметили образование сфер и волокон и предположили, что это результат деятельности бактерий. Но при ближайшем рассмотрении стало ясно, что они сформировались абиотически.

«Довольно быстро мы заметили, что эти штуки очень похожи на бактерии, как химически, так и морфологически», — отметила Космидис.

По словам Кристин Нимс, под микроскопом можно было четко увидеть эти прекрасные структуры, которые выглядели микробными. Однако образовались они в крайне стерильных условиях, так что возникли, по сути, «из ничего».

«Мы подумали, а что, если бы они могли образоваться в естественной среде? Что, если бы их можно было сохранить в камне. Мы решили попробовать», — рассказала Космидис.

© Pixabay

Новые эксперимены должны были показать, способны ли эти абиотические структуры, получившие название «биоморфы», окаменеть, как бактерии. Добавляя биоморфы в раствор кремнезема, ученые стремились воссоздать образование богатой этим веществом породы, которая обычно сохраняет ранние микроокаменелости. В течение нескольких недель за процессом следили с помощью микроскопа.

Выяснилось, что абиотические формы прекрасно «окаменели». Кроме того, стало ясно, что их намного легче сохранить, чем бактериальные остатки. Они состоят из органического углерода и серы, поэтому более устойчивы к разрушению, чем их хрупкие биологические аналоги.

«У микробов нет костей, у них нет кожи или скелетов. Это просто мягкое органическое вещество. Поэтому для их сохранения необходимы очень специфические условия. И крайне редко такое случается», — сказала Космидис.

С одной стороны, открытие усложняет ситуацию, поскольку знание того, что эти формы могут образовываться без участия живых организмов и сохраняться лучше бактерий, в целом ставит под сомнение всю историю «раннего детства» жизни на Земле. С другой стороны, геобиологи начали понимать, что при анализе потенциальных окаменелостей микроорганимов не следует полагаться исключительно на морфологию. Ученые предлагают использовать химию.

«Органические оболочки», созданные в лаборатории, были сформированы в среде с высоким содержанием серы, напоминавшей условия ранней Земли. Сейчас в них зачастую образуется пирит («золото дураков») — сульфид железа. Присутствие этого минерала можно использовать в качестве маяка при изучении потенциальных кандидатов в «следы ранней жизни».

«Если вы посмотрите на древние породы, содержащие то, что мы считаем останками древних микробов, то они очень часто также содержат пирит. Мне кажется, это должно быть красным флагом, указывающим на необходимость внимательной оценки. Это не значит, что мы обречены никогда не найти настоящих окаменелых микробов. Просто нам придется научиться лучше искать их», — считает Космидис.

Недавно ученые столкнулись с неприятным фактом. Выяснилось, что древние микробы в течение миллионов лет могут сохраняться в залежах полезных ископаемых. Например — в нефти. Они могу представлять собой реальную угрозу для человечества, не имеющего иммунитета к «доисторической заразе».

Нам важно ваше мнение!

+0

Комментарии (0)