2 tygodnie temu

Odkryto najstarsze ślady życia!

Na zdjęciu widoczny Saglek Fjord - olbrzymi nadmorski klif znajdujący się na jednej z wysp północno-wschodniej Kanady. Skalisty teren pokrywa jedynie niska roślinność - trawy, mchy, porosty.

Jedne z najstarszych skał na Ziemi można odnaleźć w surowych regionach Kanady i Grenlandii. Na zdjęciu jedno z nich — fiord Saglek w prowincji Labrador. Źródło

Kiedy i jak powstało życie na Ziemi? Odpowiedzi na te pytania wciąż składają się jedynie z przypuszczeń i domysłów. Najnowsze odkrycia przesuwają na osi czasu moment, w którym pojawiły się najstarsze znane nam oznaki życia.

Wedle szacunków geologicznych Ziemia liczy sobie około 4,5 miliardów lat, co stanowi 1/3 czasu istnienia Wszechświata (13,8 mld lat). Przez ten okres nasza planeta ulegała ciągłym zmianom, ale niewątpliwie najważniejszym wydarzeniem kształtującym jej wyjątkowość było powstanie życia i w efekcie nas samych. Nic więc dziwnego, że pytania o jego początki rozpalają wyobraźnię i stymulują do poszukiwań setki naukowców z całego świata.

Ślady praprzodków

Jak stare jest życie? Z każdym rokiem zdajemy się coraz bliżej odpowiedzi na to pytanie. Obecnie za najstarsze, wiarygodne ślady życia uważa się odnalezione w zeszłym roku skamieliny tzw. stromatolity powstałe jako efekt uboczny egzystencji glonów. Ich wiek datowany jest na 3,7 miliardów lat. Odkryto je w skałach na południowym zachodzie Grenlandii, gdzie kilka lat wcześniej znaleziono pozostałości równie starego grafitu (odmiana węgla) pochodzenia organicznego.

Na początku marca tego roku pojawiły się także doniesienia o znalezionych w Kanadyjskiej prowincji Quebec cząsteczkach hematytu datowanych na 3,77 do aż 4,28 miliardów lat! Związek ten prawdopodobnie powstał jako produkt uboczny utleniania żelaza przez bakterie. W tym przypadku naukowcy, wyrażają się jednak z dużą rezerwą, gdyż hematyt mógł też powstać bez udziału organizmów żywych.

Co ciekawe, każdego z powyższych odkryć dokonano na obszarach (wschodnia Kanada, zachodnia Grenlandia) znajdujących się względnie blisko siebie. W tym rejonie świata można bowiem odnaleźć jedne z najstarszych skał na Ziemi. Mające w zaokrągleniu 4 miliardy lat pozostałości epoki Eoarchaiku pamiętają czasy, w których na naszej planecie przypuszczalnie nie istniały jeszcze kontynenty, ale obecny był już błękitny ocean.

Znaki w skałach

Wystarczyło zaledwie pół roku, aby kolejne wiadomości z kraju czerwonego klonu przyniosły nowe fakty w sprawie najstarszych śladów życia. Opublikowane niedawno w czasopiśmie Nature badania dowodzą, że znalezione w kanadyjskim regionie Labrador (leżącym pomiędzy Grenlandią a Quebec’iem) skały zawierają grafit pochodzenia organicznego. Ich wiek szacowany jest na 3,95 miliardów lat! 

Organiczne pochodzenie odkrytego grafitu, sprawdzono poprzez badanie stosunku izotopów węgla w znalezionej próbce. Występujące w kilku odmianach atomy danego pierwiastka różnią się swoją masą. W organizmach zawsze przeważają izotopy o mniejszej masie, ponieważ ze względów energetycznych są one łatwiej włączane do metabolizmu komórkowego. Nie jest to więc fanaberia istot żywych, lecz zwykła fizyka.

Zdjęcie mikroskopowe przedstawia czarne grudki grafitu znajdujacego się w osadach skalnych.

Czarne grudki grafitu znalezionego w prehistorycznych skałach w Kanadyjskim rejonie Labrador. Autor: Tsuyoshi Komiya

Porównując stosunki izotopów węgla w graficie, naukowcy stwierdzili jego organiczne pochodzenie. Badacze musieli wziąć również pod uwagę zmieniające się ciśnienie, rozpad atomów oraz ewentualne zanieczyszczenie próbki w ciągu 4 miliardów lat. Pomimo tego, jak sami twierdzą uzyskany wynik jest dość prawdopodobny. Jeśli się nie pomylili, to nie tylko oznacza to, że życie istniało już pół miliarda lat po uformowaniu się Ziemi, ale także było dość obfite — na tyle, aby powstały bogate w węgiel osady.

Choć analiza skał z prowincji Labrador rzuciła nowe światło na sprawę początków życia na Ziemi, wskazując, że jest ono przynajmniej o 300 milionów lat starsze, niż dotąd sądziliśmy, to wciąż wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Kiedy dokładnie powstały pierwsze organizmy? Jak żyły i funkcjonowały? Patrząc na tempo ostatnich odkryć w tej dziedzinie można mieć jednak spore nadzieje, że wkrótce i te zagadki zostaną rozwiązane.