Ученые из Висконсина доказали, что жизнь на Земле существовала 3,5 миллиарда лет назад

"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".

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.

"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).

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.

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.

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.

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.

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.