Название «Самая ранняя жизнь Земли» было возвращено ископаемым в австралийском регионе Пилбара. Окаменелости Пилбара носили этот титул с 1980-х годов, пока исследователи, изучающие древние породы в Гренландии, не нашли там доказательств древней жизни. Но последующие исследования поставили под сомнение биологическую природу свидетельств Гренландии, что вновь поставило вопрос под сомнение.
Теперь новое исследование окаменелостей Пилбара выявило присутствие сохранившихся органических веществ в этих окаменелостях и вернул им корону «Древней жизни».
Древняя жизнь в этом названии - это строматолиты, скальные структуры, заложенные микроскопическими одноклеточными организмами, называемыми цианобактериями. Строматолиты являются как минеральными, так и органическими, потому что они образованы сообществами микроорганизмов, которые выделяют слизь, которая задерживает зерна осадка. Строматолиты встречаются в колоннах, насыпях и в листовых структурах, которые выглядят как осадочные породы. Окаменелые строматолиты являются самым ранним свидетельством жизни на Земле.
Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) опубликовали эти новые результаты в журнале Geology. Их статья называется «Нанопористый пирит и органическое вещество в строматолитах с возрастом 3,5 миллиарда лет», которые описывают первозданную жизнь. Их обнаружение органического вещества в этих древних окаменелостях называют крупным достижением в этой области.
«Это захватывающее открытие - впервые мы можем показать миру, что эти строматолиты являются убедительным доказательством самой ранней жизни на Земле».
Доктор Рафаэль Баумгартнер, ведущий научный сотрудник, Австралийский центр астробиологии.
Ведущий исследователь - доктор Рафаэль Баумгартнер, научный сотрудник Австралийского центра астробиологии. Баумгартнер и другие ученые исследовали известную формацию Дрессер в регионе Пилбара в Западной Австралии. Камни в формации Дрессер имеют возраст 3,49 миллиарда лет. В 1980-х годах исследователи нашли доказательства древней жизни там. Но хотя доказательства были убедительными, была неопределенность.
Но открытие органического вещества развеяло эту неопределенность.
«Это захватывающее открытие - впервые мы можем показать миру, что эти строматолиты являются убедительным доказательством самой ранней жизни на Земле», - сказал доктор Баумгартнер. Это открытие также может помочь ученым в поисках доказательств древней жизни на Марсе.
Профессор Мартин Ван Кранендонк - директор департамента астробиологии в UNSW. Он говорит, что открытие органического вещества в формации Дрессер доказывает, что окаменелости там - древние строматолиты, а не просто интригующие камни. По словам Ван Кранендонка, в науке это «дымящийся пистолет».
Он также говорит, что это открытие поможет в поисках древней жизни на Марсе.
«Это представляет собой серьезный прогресс в наших знаниях об этих породах, в науке о ранних исследованиях в целом и, в частности, в поисках жизни на Марсе. Теперь у нас есть новая цель и новая методология поиска древних следов жизни », - говорит профессор Ван Кранендонк.
Когда это доказательство было впервые обнаружено в 1980-х годах, возникла неопределенность относительно его происхождения. Окаменелости имели структуру и текстуру древних строматолитов, но геологический процесс может имитировать окаменелости в этом случае. Был недостаток уверенности.
«К сожалению, в исследовательском сообществе царит недоверие к текстурным биосигнатурам. Следовательно, происхождение строматолитов в формации Дрессер было горячо обсуждаемой темой », - сказал д-р Баумгартнер в пресс-релизе.
Предыдущие образцы ископаемых из формации Дрессер были взяты из верхних слоев породы, где образцы подвергались воздействию атмосферных явлений. Но в этой работе ученые пошли глубже. Они получили образцы из гораздо глубже в скале, где окаменелости лучше сохранились и не подвержены атмосферным воздействиям, что может изменить минералогию и препятствовать сохранению.
«Просмотр образцов керна позволил нам увидеть идеальный снимок древней микробной жизни», - сказал доктор Баумгартнер. Они подвергли эти новые образцы беспрерывному набору аналитических методов.
«В этом исследовании я провел много времени в лаборатории, используя микроаналитические методы, чтобы очень внимательно изучить образцы горных пород, чтобы окончательно доказать нашу теорию», - сказал Баумгартнер. Анализ включал мощную электронную микроскопию, спектроскопию и изотопный анализ.
«Я думаю, что это было около 11 вечера, когда у меня был этот« эврика », и я оставался до трех или четырех часов утра, просто снимая и снимая, потому что я был так взволнован».
Доктор Рафаэль Баумгартнер, ведущий научный сотрудник, сотрудник Австралийского центра астробиологии
Сами окаменелые строматолиты в основном состоят из пирита минерального железа или того, что иногда называют «золотом дурака» за его блестящее сходство с настоящим золотом. И внутри этого железного пирита Баумгартнер обнаружил органическое вещество.
«Органическое вещество, которое мы нашли в пирите строматолитов, является захватывающим - мы рассматриваем исключительно сохраненные когерентные нити и нити, которые обычно являются остатками микробных биопленок», - сказал доктор Баумгартнер.
По словам исследователей, такого рода доказательств никогда не было видно раньше.
«Органическое вещество, которое мы обнаружили в пирите строматолитов, является захватывающим - мы рассматриваем исключительно консервативные когерентные нити и нити, которые обычно являются остатками микробных биопленок», - говорит доктор Баумгартнер.
«Я был очень удивлен - мы никогда не ожидали найти такой уровень доказательств, прежде чем я начал этот проект. Я помню ночь в электронном микроскопе, где я наконец понял, что я смотрю на останки биопленки. Я думаю, что было около 11 часов вечера, когда у меня был этот «эврика», и я оставался до трех или четырех часов утра, просто снимая и снимая, потому что я был так взволнован. Я полностью потерял счет времени », - говорит доктор Баумгартнер.
Эти находки не только помогают нам понять происхождение жизни на Земле, но и помогают астробиологам понять, как лучше всего искать окаменелую древнюю жизнь на Марсе.
«Понимание того, где могла возникнуть жизнь, очень важно для понимания нашей родословной. И оттуда это может помочь нам понять, где еще могла произойти жизнь - например, где она была запущена на других планетах », - говорит доктор Баумгартнер.
В августе ученые из НАСА, ЕКА и Роскосмос посетили регион Пилбара в Австралии, чтобы поработать над методами исследования, которые они будут использовать в предстоящих полетах на Марс. Марсоход НАСА «Марс 2020» и Экзомар ESA / RosCosmos будут искать свидетельства древней жизни на Марсе. Ученые знают, что любое обнаруженное ими свидетельство будет микроскопическим. Эту полевую работу также возглавлял профессор Ван Кранендонк из UNSW.
«Если мы сможем лучше понять, как эти окаменелости <строматолиты> оказались здесь - и близлежащие геологические указатели, которые помогают указать им путь - мы будем гораздо более подготовленными, когда будем охотиться за признаками жизни на Марсе», - сказал Кен. Фарли, исследователь проекта Mars 2020 в Лаборатории реактивного движения НАСА, в пресс-релизе.
«Подобно тому, как астронавты Аполлона посетили районы, представляющие геологический интерес на Земле, прежде чем отправиться на Луну, ученые Марса 2020 и ExoMars проводят тщательную проверку, прежде чем их миссии пройдут 100 миллионов с лишним миль [160 миллионов с лишним» -километр] поездка на Красную планету », - сказал Митч Шульте, научный сотрудник программы« Марс 2020 »в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. «Мартин помог им, предоставив тщательный и заставляющий задуматься взгляд на геологические особенности Пилбары».
«Мы глубоко удовлетворены тем, что древние скалы Австралии и наше научное ноу-хау вносят столь значительный вклад в наши поиски внеземной жизни и раскрывают секреты Марса», - сказал профессор Ван Кранендонк.
Баумгартнер, Кранендонк и другие ученые, глава за главой, рассказывают историю развития жизни на Земле. Если это поможет нам раскрыть ту же историю на Марсе, где жизнь, возможно, существовала в течение миллиардов лет, прежде чем была в конечном итоге уничтожена, то это будет еще более удачный момент для Эврики.
Больше:
- Пресс-релиз: Самые ранние признаки жизни: ученые находят микробные останки в древних породах
- Исследовательская статья: Нанопористый пирит и органическое вещество в строматолитах возрастом 3,5 миллиарда лет свидетельствуют о первичной жизни
- Научно-исследовательская работа: переоценка доказательств жизни в породах Гренландии с возрастом 3700 миллионов лет
- Пресс-релиз: Ученые исследуют захолустье как испытательный полигон для Марса
- Пресс-релиз: НАСА находит древний органический материал, таинственный метан на Марсе
