Три с половиной миллиарда лет назад жизнь на Земле уже существовала

Три с половиной миллиарда лет назад жизнь на Земле уже существовала – к такому выводу пришла группа палеобиологов, доказавшая, что обнаруженные 35 лет назад в кремнеземе структуры действительно представляют собой следы древнейших микроорганизмов.

Земля существует уже 4,54±0,05 миллиарда лет; верхнюю границу возраста планеты определили, сравнив светимость Солнца и других звезд; более точные данные получили, проведя радиоизотопный анализ древнейших из обнаруженных минералов и метеоритов.

Ученые сходятся в том, что первые несколько сотен миллионов лет Земля не могла быть пригодна ни для какой жизни: у нее практически не было атмосферы, а температуры были слишком высоки. Принято считать, что условия для существования живых существ сложились уже 3,8 млрд лет назад; такие же цифры дают подсчеты, основанные на анализе геномов и скорости эволюции живых существ, однако свидетельств этим предположениям до сих пор очень мало.

В 2015 году была опубликована статья с описанием находки, сохранившей признаки жизнедеятельности микробов. По крайней мере, так можно интерпретировать данные радиоуглеродного анализа материала из геологической формации Исуа в Гренландии, показавшие низкое содержание изотопа углерода-13, которое характерно для живых организмов. Однако эта оценка не раз подвергалась критике; коллеги авторов работы утверждают, что накопление углерода-12 могло быть обусловлено геохимическими процессами, не связанными с деятельностью живых организмов.

На этот раз ученые подтвердили биологическое происхождение структур, обнаруженных в сланцевых породах в Австралии 35 лет назад, возраст которых составляет 3,46 млрд лет. Двадцать пять лет назад группа ученых, изучавшая эти структуры (их форма напоминает форму нескольких видов современных цианобактерий), приписала им биологическое происхождение, что вызвало сомнения научного сообщества. В новом анализе ионная масс-спектрометрия показала в пяти разных по форме образцах повышенное содержание изотопа углерода-12, который легче проникает через клеточную мембрану, чем более тяжелые изотопы и, как следствие, накапливается в клетках. Эти данные почти однозначно указывают на то, что микроскопические структуры – это следы древних живых организмов.

Таксономическую принадлежность этих организмов авторы работы ограничивают тремя вариантами: они были бактериями-фототрофами, археями или гамма-протеобактериями. Некоторые из этих организмов перерабатывают метан, некоторые его выделяют; ученые отмечают, что в экосистеме Земли 3,5 миллиарда лет назад обмен метана мог играть важную роль.