Прадавні сліди життя

 

Вже роками вчені сперечаються про те, чи є знахідка в австралійській породі найстарішим свідченням життя на нашій планеті. Її вік – 3,5 мільярда років. Нове дослідження гіпотетичних мікроскам’янілостей, здається, підтвердило біогенне походження цих решток – і навіть надало можливість з’ясувати, кому вони належали.




Клітинний філамент, якому 3,5 мільярди років, можливо, пережиток бактерії, що харчувалася метаном. Зображення: PNAS.

 

Життя на нашій планеті розвивалося впродовж мільярдів років. Проте коли почався цей процес: коли виникли перші клітини, а з ними – і життя? Дотепер це питання ще не з’ясоване. Одна з причин: немає однозначних скам’янілостей із цього періоду, адже делікатні клітини не збереглися. Тож учені залежать від непрямих доказів – наприклад, мінералів або хімічних сполук, які зазвичай виникають лише в результаті діяльності живих клітин.

 

Та зараз науковці на півдорозі до того, щоби дійти згоди щодо найбільш ранніх мікрорешток. Їх у породі кратону Пілбара в Західній Австралії ще 1993 року виявив учений Вільям Шопф (William Schopf) із Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. У кількох місцях він натрапив на специфічні розгалуження та лінійні моделі, яким приблизно 3,5 мільярда років, котрі могли б засвідчувати вкраплення органічного матеріалу. Шопф вважав цю знахідку рештками архаїчних прокаріотів – тобто найстарішими слідами життя на планеті.

 

Проте така інтерпретація суперечлива. Науковці роками пристрасно дебатують про те, чи насправді ці сліди походять від живих істот. Остаточно роз’яснити суперечку могло б нове дослідження зразків проблемної породи. Його здійснила команда на чолі з першовідкривачем гіпотетичних слідів життя.

 

Аби з’ясувати, чи мають ці сліди біогенне походження, науковець та його колеги вперше дослідили зразки з допомогою так званої мас-спектрометрії вторинних іонів – і виявили склад ізотопів. Річ у тім, що кожна органічна речовина містить типове для неї співвідношення стабільних ізотопів вуглецю 12 і 13. І саме це співвідношення для зразків з Австралії визначила команда.

 

Результат: ізотопний склад точно відповідає тому, чого очікують від мікробних форм життя – і він завжди збігався з морфологічною структурою скам’янілостей. «Співвідношення ізотопів С-12 і С-13 у породі є таким, що властиве біології різних організмів», – сказав Шопф.

 

Завдяки хімічному складові та видимим слідам учені змогли також дійти висновку про ідентичність решток. «Наше дослідження засвідчує: ми маємо справу з примітивними, проте різноманітними групами живих істот», – констатує Шопф. Загалом команда виявила 11 різних видів із п’яти таксонів – з-поміж них і вимерлі організми, і форми, які дуже подібні на сьогодні живих мікробів.

 

Зокрема, дослідники виявили бактерії, які, ймовірно, були фототропними і використовували Сонце для отримання енергії. Також вони знайшли свідчення існування гамма-протеобактерії та археїв, що споживали та продукували метан. Цей газ вважають основним складником ранньої атмосфери Землі – до появи кисню.

 

Чи цим закінчиться суперечка про земні сліди життя? Для колеги Шопфа Джона Валі (John Valley) з Вісконсинського університету все очевидно: «Нові результати відкидають всякі сумніви».

 

Той факт, що вже 3,5 мільярда років тому на Землі існували різні групи мікроорганізмів, підводить, на думку Шопфа, до наступних висновків: «Життя мало б зародитися ще раніше. Наскільки раніше, ми не знаємо».

 

Нещодавно в канадській породі вчені виявили сліди, яким від 3,7 млрд до 4,3 млрд років. Вони також можуть походити від живих організмів, та однозначного доказу цього наразі немає.

 

 

Uralte Lebensspuren bestätigt

University of Wisconsin-Madison/ PNAS, 19/12/2017

Зреферувала Соломія Кривенко

25.12.2017