Когда и как появилась жизнь на Земле? Учёные выдвинули новую теорию

Согласно официальным данным, возраст нашей планеты составляет порядка 4,54 млрд лет, но когда на ней возникла жизнь? Считается, что она появилась 3,5 млрд лет назад. Разумеется, точных данных на этот счет нет. В 2017 году группа ученых Университетского колледжа Лондона опубликовала статью, в которой описала микроскопические железистые трубки. По словам исследователей, их возраст находится в пределах от 4,28 до 3,77 млрд лет. Оставить их могли бактерии или другие организмы, напоминающие бактерии.
Теперь эта же группа ученых опубликовала новую статью, в которой сообщает, что жизнь на Земле появилась гораздо раньше — уже спустя 300 миллионов лет после возникновения самой планеты. В основе этого материала исследователи использовали все те же кварцевые породы возрастом 4,28–3,77 млрд лет.


В древней породе ученые нашли следы бактерий, которые всего на 300 млн лет младше Земли

Следы первой жизни Земле в кварцевой породе

Для своего исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Science Advances, ученые использовали кварцевую породу размером с кулак, добытую в Квебеке (Канада). Как и ранее, образцы породы разрезали на тонкие пластины, что позволило изучить структуры из гематита. Однако толщина пластин была больше, чем в прошлый раз — составляла 100 микрометров, то есть толщина пластин сопоставима с толщиной листа бумаги. Это позволило обнаружить крупные следы первых на Земле бактерий.
В результате ученые действительно нашли в древней породе гораздо более крупную и сложную структуру, чем в прошлой работе. Следы жизни, отпечатавшиеся в гематите, имели форму волнистых, скрученных, параллельных друг другу и ветвящихся нитей. Некоторые из них по форме напоминали даже неправильные сферы.


Следы внутри породы, по мнению ученых, имеют биологическое происхождение

Конечно, структуры вполне могли образоваться в результате химических реакций. Однако, по мнению ученых, древовидный ствол, обладающий параллельными ветвями, имеет биологическое происхождение.

Обмен веществе первых на Земле бактерий

По мнению многих ученых, главным признаком жизни является обмен веществ. Другими словами, бактериям необходимо было получать энергию. А, следовательно, в породе должны были остаться следы обмена веществ. И такие следы исследователям действительно удалось обнаружить. А точнее — они нашли минерализованные химические побочные продукты, которые согласуются с предположением о том, что древние микробы питались серой, железом и, возможно, углекислым газом.
Эти данные говорят о том, что жизнь на планете появилась, как было сказано выше, спустя 300 миллионов лет после того, как образовалась Земля. По мнению авторов работы, в период между 3,75 и 4,28 миллиардами лет назад существовало множество различных видов бактерий. Если это правда, с точки зрения геологии, жизнь на планете появилась очень быстро.

Особенности древней породы из Квебека

В исследовании ученые использовали породу из супракрустального пояса Нуввуагиттук, добытую в Квебеке в 2008 году. Когда-то эта порода являлась куском морского дна. Она содержит некоторые из самых старых осадочных пород, которые, как считается, были отложены около гидротермальных источников, где трещины на морском дне пропускают богатые железом воды, нагретые магмой.



Изученная учеными порода возникла вблизи геотермального источника

Нарезав породу на пласты, ученые сравнили структуры и составы с более поздними окаменелостями, а также с окисляющими железо бактериями, которые сегодня обитают вблизи систем гидротермальных источников. В результате они обнаружили современные аналоги извилистых нитей, таких же как в древней породе.
Кроме анализа образцов горных пород под различными оптическими и рамановскими микроскопами, исследовательская группа также воссоздала компьютерные модели среза пород на основе тысяч изображений. Для этого было задействовано две технологии визуализации с высоким разрешением. Первый метод, именуемый микротомографей, был основан на использовании рентгеновских лучей.
Второй способ основан на использовании сфокусированного ионного луча. Последний срезает крошечные кусочки породы, при этом встроенный электронный микроскоп делает изображение каждого среза. Подготовленные 3D-модели позволили команде подтвердить, что нити гематита были волнистыми и скрученными, содержали органический углерод, то есть были схожи с современными микробами, питающимися железом.
Исследователи также изучили уровни редкоземельных элементов в насыщенной окаменелостями породе и выяснили, что они были аналогичны другим древним образцам горных пород. Другими словами, они подтвердили, что изученная ими порода была такой же старой, как и другие окружающие вулканические породы.
Можно ли с уверенностью говорить, что жизнь на планете зародилась действительно спустя 300 миллионов лет после возникновения планеты? Прошлое исследование этих ученых многие специалисты поставили под сомнение. Поэтому стоит подождать оценки данного исследования от других специалистов. Напомним, что по некоторым данным, жизнь появилась спустя 400 миллионов лет после образования Земли.