Ученые доказали, что жизнь существовала 3,5 миллиарда лет назад - «Наука»

© Djokic et al. / Nature Communications 2017Породы формации Дрессер, где были найдены следы древнейшей сухопутной жизни

МОСКВА, 19 дек — Новости Дня. Геологи доказали, что фрагменты графита, сформировавшегося на дне первичного океана три с половиной миллиарда лет назад, представляют собой следы существования архей — одного из двух основных типов микробов на Земле, сообщает журнал PNAS.

Пруд Дарвина: профессор МГУ объяснил, почему жизнь зародилась на суше"Наши замеры долей изотопов показали, что эти окаменелости носят однозначно биологическое происхождение. У нас не имеется прямых доказательств того, что жизнь могла существовать уже 4,3 миллиарда лет назад, однако нет никаких оснований считать, что это было невозможно в принципе, и мы планируем проверить это в будущем", — заявил Джон Уолли из университета Висконсина в Мэдисоне (США).

Земля до начала времен

Первые организмы появились на Земле во время архейской эры, но общепринятой точки зрения насчет того, когда именно и как это случилось, нет. Пока нашлось лишь несколько ископаемых свидетельств того, что микробы существовали в первичном океане примерно 3,4 миллиарда лет назад, однако многие ученые полагают, что жизнь могла зародиться гораздо раньше.

В 2015 году японские геологи, изучавшие образцы графита из формации Исуа, сложившейся 3,7 миллиарда лет назад на территории Гренландии, нашли намеки на существование жизни уже в то время. Первые однозначные свидетельства в пользу этого обнаружились в прошлом году, а годом ранее ученые обнаружили в Австралии следы того, что организмы существовали на Земле еще раньше — четыре миллиарда лет назад.

Многие геологи, как отмечает Уолли, в корне не согласны с такими оценками и считают, что это случилось гораздо позже — 2,5-3 миллиарда лет назад. Они часто критикуют подобные находки, отмечая, что залежи графита и других, предположительно, биогенных пород могли сформироваться и без участия микробов, а следы бактерий и архей могло нарисовать воображение исследователей.

Геологи: жизнь на Земле зародилась на суше, а не в океане

Уолли и его коллеги попытались доказать, что скептики неправы. Для этого они изучили изотопный и химический состав отложений графита, найденных в местечке Пилбара на западе Австралии три десятка лет назад.

Эти отложения сформировались примерно 3,5 миллиарда лет назад на мелководье первичного океана, о чем свидетельствуют породы, окружающие графит. Они отличаются нитеобразными структурами, похожими на множество микробов, "склеенных" друг с другом.

"Говорящие" изотопы

Геологи обратили внимание на хорошо известный факт: для живых организмов и их останков характерна несколько иная пропорция изотопов углерода, чем для залежей неживой органики. Это позволяет однозначно установить происхождение тех или иных осадочных пород.

© PNASОстанки древней археи, найденной на западе АвстралииОстанки древней археи, найденной на западе Австралии

Руководствуясь этой идеей, ученые срезали небольшие слои с кусочков графита, найденных в Пилбаре, и просветили их ускорителем частиц. Так они смогли точно подсчитать число атомов углерода-12 и углерода-13 в предположительных "бактериях" и окружающей их материи неорганического происхождения.

"Границы между микробами и неорганическими отложениями идеально совпадали с тем, как располагались зоны с разными долями изотопов углерода. Если эти структуры не имеют биогенного происхождения, то подобные различия невозможно объяснить. Доли углерода-13 и углерода-12 в этих останках идеально соответствуют тому, как протекает метаболизм микробов и как они живут в целом", — продолжает Уолли.

Ученые: жизнь на Земле могла существовать уже 4 миллиарда лет назад

Эти же замеры, как отмечает геолог, впервые указали на то, что ученые имеют дело не с первыми бактериями, а археями — далекими родственниками современных стафилококков, кишечной палочки и прочих представителей микромира, которые чуть ближе к многоклеточным существам, чем остальные микробы. Более того, относительно низкая доля углерода-13 в останках говорит о том, что эти микробы питались метаном, которого тогда было много в атмосфере.

Данное открытие отодвигает время появления архей почти на 800 миллионов лет — раньше ученые считали, что они появились значительно позже бактерий, примерно 2,7 миллиарда лет назад. Так что, говорит Уолли, жизнь эволюционировала гораздо быстрее, чем предполагалось, и могла появиться практически одновременно с рождением планеты.