Остатки самых древних обитателей нашей планеты, найденные австралийскими палеонтологами, заставляют по-новому взглянуть на существование жизни на других планетах. Ведь 3,7 млрд лет назад природные условия Земли напоминали скорее иные небесные тела, чем среду, привычную для современных нам животных и растений.
Как стало известно, найденные в Гренландии окаменелые следы организмов на 220 млн лет старше самых ранних известных на сегодняшний день. Авторы открытия считают, что обнаруженные ими в горных породах слоистые структуры – это строматолиты, биогенные объекты, сформировавшиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов >>
«До этого момента самые старые строматолиты были обнаружены на западе Австралии и датировались возрастом примерно 3,5 млрд лет, – рассказывает Кларк Френд (Clark Friend), независимый исследователь и соавтор статьи, работавший ранее на геологическом факультете университета Оксфорд Брукс. – Мы отодвигаем открытие жизни на более ранний период истории Земли».
Это открытие, по словам исследователя, поднимает вопрос о возможности существования жизни на других планетах. «Если жизнь на Земле существовала уже 3,7 млрд лет назад, то существовала ли она на других планетах, ведь, например, климат Марса в то время был влажным?» – говорит Кларк.
В статье Кларк Френд со своим австралийским коллегой Алленом Нутманом (Allen Nutman) из университета Вуллонгонг (University of Wollongong) рассказывает о том, как были обнаружены окаменелости строматолитов в формации Исуа в Гренландии. Породы этой формации считаются одними из самых древних на Земле (древнейшие имеют возраст около 4,2 млрд. лет), но являются метаморфическими. После своего отложения на дне древнего океана они подверглись сильному нагреву и воздействию высокого давления — условиям, которые обычно приводят к деформациям породы. Поэтому нахождение в них строматолитов стало неожиданностью для исследователей.
«Мы не ожидали обнаружить их здесь», – признался Френд, по словам которого найти уникальный ископаемый объект помогла случайность. Снежный нанос растаял, и ученые заметили обнажение горной породы, на поверхности которой ясно было видно нечто, напоминающее строматолит. По форме оно напоминало пикообразные и куполообразные структуры высотой в несколько сантиметров. Эти структуры были образованы тонкими слоями, которые производят микробные сообщества по мере того, как они захватывают осадки и осаждают карбонаты из окружающей воды.
«Водоросли, бактерии, или и те, и другие захватывают частицы осадка, – пояснил Френд схему формирования строматолита. – Нечто подобное и сейчас можно наблюдать в австралийском заливе Шарк (Shark Bay)».
И хотя природа древних микроорганизмов пока остается неизвестной, ученые могут определенно сказать, что обитали они в воде. «Мы с уверенностью можем утверждать об этом, так как сами осадки формируются только в водной среде», – отметил Френд, уточнив, что у команды есть свидетельства того, что найденные строматолиты находились на мелководье.
В свою очередь Ник Лейн (Nick Lane), эволюционный биохимик университетского колледжа Лондона, констатировал, что это открытие согласуется с недавними предположениями о том, что природные условия в катархее – эоне, закончившемся 4 млрд лет назад, были не такими суровыми, как считалось ранее.
«Идея о том, что Земля в этот период подвергалась метеоритным бомбардировкам, имела крайне высокую вулканическую активность и на ней отсутствовала вода, была пересмотрена. Теперь считается, что в этот период Земля больше походила на современную, а всемирным океаном и участками суши она обладала уже за несколько сотен миллионов лет до появления обнаруженных строматолитов», – говорит Ник Лейн.
Хотя находка строматолитов в столь древних породах вызвала, по его собственному признанию, глубокое удивление, доктор Лейн сообщил, что по его мнению, уже 3,7 млрд лет назад условия на нашей планете были достаточно благоприятными для существования жизни. Действительно, недавние открытия говорят в пользу того, что жизнь могла существовать уже 4,1 млрд. лет назад. Кроме того, схожие результаты дают и оценки времени появления жизни, полученные методом молекулярных часов.
«Это еще одно доказательство того, что наша планета в ту эпоху была куда более комфортной для существования жизни, чем вы могли себе представить, прочитав даже свежие книги», — подчеркнул Лэйн.
Несмотря на то, что форма обнаруженных структур, результаты химического анализа и наличие слоев говорят в пользу того, что они были образованы именно микроорганизмами, не все ученые согласны с этой точкой зрения. Например, Роберт Райдинг (Robert Riding) из университета Теннесси полагает, что сходство обнаруженных структур с более поздними и лучше сохранившимися строматолитами из Австралии выглядит интригующе, однако плохая сохранность горных пород ставит под сомнение сам факт того, что они были сформированы организмами, а не физическими процессами.
«Этот пример лишь подчеркивает проблему, что у нас пока нет образцов возрастом 3,5-4 млрд лет, которые можно уверенно классифицировать как строматолиты, — заявил он. – Но вполне вероятно, что мы можем найти строматолиты в породах возраста формации Исуа, или даже более древние, потому что имеющиеся свидетельства говорят о том, что в то время на Земле были подходящие условия для жизни микроорганизмов. Нам нужно лишь найти хорошо сохранившиеся отложения той эпохи, чтобы подтвердить это».
В свою очередь Льюис Дартнелл (Lewis Dartnell), астробиолог из Вестминстерского университета считает, что если обнаруженные структуры на самом деле являются строматолитами, то исследователи буквально «наткнулись на золотую жилу», так как тектонические процессы и метаморфизм обычно уничтожают подобные структуры. «Попытки исследовать настолько древнюю жизнь на нашей планете усложняются геологической активностью, разрушением поверхностных отложений тектоникой плит, а также метаморфизмом горных пород, стирающим многие следы жизни. Эти строматолиты не расскажут нам о том, как и в каких условиях зародилась жизнь на Земле, однако они говорят об её присутствии на мелководье морей 3,7 млрд. лет назад», — заявил он.
Дартнелл согласен, что это открытие поможет ученым понять, может ли существовать жизнь на других планетах. «Сегодня марсианская поверхность холодная и засушливая, но в те времена, когда сформировались эти гренландские отложения, климат Марса был более теплым и влажным, что делало планету пригодной для жизни, — признал он. — Хотя поиск строматолитов на Марсе автоматизированными станциями или непосредственно космонавтами крайне сложен, если они все же будут найдены, то дадут очень много информации. Мы ожидаем, что строматолиты, даже возрастом 3,5-3,8 млрд. лет, на Марсе будут в намного лучшем состоянии, чем на Земле, так как на этой планете они не подвергаются разрушительному воздействию тектонических процессов».
Статья Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures опубликована журналом Nature
Doi: 10.1038/nature19355
