Кристал як капсула часу: науковці, можливо, натрапили на дотепер найдавніші сліди життя на нашій планеті. В включеннях породи з Західної Австралії, яким 4 млрд років, вони знайшли вуглець, що міг виникнути внаслідок біологічних процесів. Невже біосфера на Землі існувала на кілька сотень мільйонів років раніше, ніж дотепер вважали? Науковці працюють над підтвердженням гіпотези.
Зображення: Кристал циркону, якому 4, 1 млрд років, під електромікроскопом. Стрілки вказують на включення.
Коли на нашій планеті зародилося життя? На це питання сьогодні відповісти складно, адже свідчення з Гадею, перших майже 500 млн років історії Землі, – рідкість. З огляду на те, що цю еру впродовж тривалого часу вважали занадто спекотною та ворожою для життя, науковці припускали: перші активні клітини з’явилися щонайраніше 3, 5 млрд років тому.
Проте 2014 р. учені з Ісландії знайшли докази того, що Гадей міг бути вологішим і прохолоднішим, ніж припускали. Чи могло вже тоді існувати життя? Докази цього припущення нещодавно зайшли Елізабет Бел (Elizabeth Bell) з Каліфорнійського університету (Лос-Анджелес) та ї колеги з Західної Австралії.
В тамтешніх Джек-Гіллз розташована одна з найстаріших формація породи – суміш різних сильно змінених порід, яка виникла понад 3 млрд років тому. Ще унікальнішим є те, що тут майже 4 млрд років ховаються крихітні кристали циркону.
Циркон – не лише найстаріший з відомих мінералів Землі, його гранули утворюють крихітні «капсули часу». Тоді, коли вони кристалізуються з гарячої лави, замикають у собі частинки середовища. Ув’язнені в кристалі включення зберігаються мільярди років недосяжними для зовнішнього світу.
У пошуках таких включень Бел з колегами перевірили понад 10 000 мінералів з утворення Джек-Гіллз. З-поміж них тільки один містив графітові включення, які залишалися неушкодженими 4, 1 млрд років після «консервації». Аби вияснити, звідки взявся вуглець у цій «капсулі часу», науковці визначили відношення ізотопів вуглецю C-12 і C-13 – воно специфічне для живих організмів і для вуглецевих сполук, утворених у повітрі чи землі.
Ізотопні вимірювання засвідчили, що графіт у включеннях містив на диво мало C-13. Це вважають типовим для біогенних сполук – для вуглецю, вбудованого до клітинних структур живих організмів. Хоч існує кілька хімічних процесів, внаслідок яких міг виникнути подібний вуглець, бідний на С-13, але на них, згідно з даними вчених, у цьому регіоні нічого не вказує. І для крихітного фрагмента метеорита співвідношення включення радше нетипове.
На думку вчених, включення може походити від тогочасних живих організмів. «Цирконові включення принаймні такі ж старі, як і кристал, тобто доказ існування ізотопно легкого вуглецю підвищує ймовірність того, що вже в епоху Гадею відбувалися біологічні процеси»,— припускають Бел і її колеги.
Якщо гіпотеза підтвердиться, тоді виявиться, що Земля володіла біосферою вже 4, 1 млрд років тому – на сотні мільйонів років раніше, ніж вважали дотепер. Адже найстаріші рештки мікробів мають щонайбільше 3, 5 млрд років.
Кілька років тому інша наукова команда відкрила потенційні свідчення життя в включеннях циркону діамантів з Австралії. Однак, не можна відкидати, що пізніші домішки могли дещо спотворити результати.
Erstes Leben schon vor vier Milliarden Jahren?
PNAS, 20/10/2015
Зреферувала Соломія Кривенко
20.10.2015