Учёные из Великобритании, Норвегии, США, Австралии и Канады обнаружили в отложениях кварца возрастом от 3,7 до 4,3 миллиардов лет микроскопические трубочки и нитевидные структуры. Они предполагают, что эти образования — следы жизнедеятельности древних микроорганизмов. Если это действительно так, новая находка станет рекордсменом — древнейшим доказательством жизни на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Микроокаменелости нашли в поясе зеленокаменных пород Нуввуагиттук на восточном берегу Гудзонова залива, в сорока километрах от деревни Инукьяк. Пояс содержит очень древние породы — минимальный возраст составляет 3774 — 3751 миллионов лет (уран-свинцовый метод датирования), а по некоторым оценкам — около 4280 миллионов лет (самарий-неодимовый метод датирования). Предполагается, что часть из них сформировалась на дне океана вблизи гидротермальных источников.
«Наше открытие поддерживает гипотезу о том, что жизнь возникла в горячих источниках на морском дне, вскоре после образования Земли. Это быстрое зарождение жизни на планете согласуется с недавним открытием осадочных отложений, сформированных микроорганизмами, возрастом 3,7 миллиардов лет», — объясняет ведущий автор исследования Мэттью Додд (Matthew Dodd).
Предыдущего рекордсмена обнаружили в Австралии. Возраст этих микроокаменелостей — около 3,4 миллиардов лет. Но некоторые учёные сомневаются в биологическом происхождении останков: мол, они могли сформироваться и без участия бактерий. Поэтому исследователям нужно было убедиться в том, что находка действительно содержит следы живых организмов.
Они изучали трубочки и филаменты (нитевидные структуры), состоящие из гематита — широко распространённого минерала железа. Учёные хотели знать, могли ли эти образования сформироваться вследствие изменения температуры и давления. В конце концов возможность небиологического происхождения исключили. Руководитель научной группы Доминик Папино (Dominic Papineau) рассказывает, что поначалу относился к гипотезе скептически, но «за год [Додд] нашёл столько веских доказательств, что я был убеждён».
Одним из аргументов в пользу биологического происхождения микроокаменелостей стало то, что аналогичную структуру имеют и современные отложения вблизи горячих источников. Там живут сообщества микроорганизмов, в том числе, железобактерии. Бактерии окисляют железо, тратят освободившуюся энергию на усвоение углерода, а в процессе создают причудливые канальцы. Кроме того, в канадских окаменелостях нашли вкрапления апатитов, карбонатных и углеродистых материалов, которые содержатся в тканях, в частности, костях и зубах.
«Структуры состоят из минералов, обычно образующихся в результате гниения. Структуры отмечаются повсеместно в геологической летописи, от начала и до наших дней. Тот факт, что мы извлекли их из древнейших известных горных пород, означает, что мы нашли прямое подтверждение существования одной из древнейших форм земной жизни», — объясняет Папино.
Но результаты работы не только проясняют историю Земли. Они могут иметь большое значение для поиска жизни на других планетах. Если организмы впервые появились на дне морей и океанов, рядом с термальными источниками, значит и внеземную жизнь нужно искать там же. «Эти открытия показывают, что жизнь возникла в то время, когда на поверхности Марса и Земли существовала жидкая вода, — говорит Додд. — Это ставит перед нами интересные вопросы о внеземной жизни. Поэтому мы ожидаем, что на Марсе обнаружат свидетельства жизни возрастом 4 миллиарда лет, а если нет, значит Земля — исключение из правил».
Новое исследование убедило не всех учёных. «В настоящий момент я не знаю способа однозначно подтвердить существование жизни 3,8 миллиардов лет назад», — комментирует геомикробиолог Альбертского университета (University of Alberta) Курт Конхаузер (Kurt Konhauser). Он поясняет: для того чтобы сформировать трубочки, железобактериям нужен был кислород, с которым на Земле тогда было туго. Теоретически его могли производить фотосинтетические организмы, если они появились раньше. Но до сих пор не ясно, как этот кислород попал в глубины океанов. «Пока что у нас много поводов для сомнений», — добавляет другой независимый эксперт, Абигейл Аллвуд (Abigail Allwood) из НАСА.
