New-Science.ru 23.01.2024
Обнаружение остатков жизни в породах возрастом 3,42 миллиарда лет в Южной Африке может рассказать нам больше о самом происхождении жизни. Исследователи из Геттингенского университета раскрывают непредвиденное биоразнообразие и сложность первых форм жизни. Недавнее исследование Мануэля Райнхардта и его команды из Геттингенского университета (Германия) знаменует собой новый этап в углубленном изучении нашего земного происхождения. Исследование, опубликованное в журнале Precambrian Research, посвящено анализу древних пород из Buck Reef Chert, расположенного в Барбертонском зеленокаменном поясе в Южной Африке. Эти породы, датируемые 3,42 миллиарда лет, свидетельствуют о быстрой и ранней эволюции жизни, гораздо более сложной, чем считалось ранее. Эти открытия могут поставить под сомнение некоторые теории о происхождении жизни и ее начальном развитии на Земле, проливая свет на малоизвестную главу в истории жизни.
Горные породы Buck Reef Chert исключительны тем, что содержат микроскопические углеродистые вещества, которые на самом деле являются окаменевшими останками древних микроорганизмов.
Эти микроорганизмы являются одними из самых древних известных примеров жизни на Земле. Исследовательская группа использовала передовые методы химического анализа для изучения состава этого углеродистого материала, что позволило получить ценную информацию о типах метаболизма, которыми могли обладать эти примитивные микроорганизмы.
Результаты показывают, что большинство из них — фотоавтотрофы, то есть организмы, способные синтезировать пищу с помощью света, — процесс, аналогичный фотосинтезу в растениях. Таким образом, даже в те далекие времена жизнь уже разработала сложные механизмы использования солнечной энергии. Что еще более интересно, исследование также выявило присутствие других форм жизни, которые использовали более сложные метаболические процессы, такие как производство метана или ацетата. Эти метанотрофы или ацетотрофы сыграли бы решающую роль в формировании глобальной биомассы. Доктор Рейнхардт поясняет в пресс-релизе: “Эти результаты подчеркивают метаболическое разнообразие, существовавшее в окружающей среде нижней части платформы Buck Reef Chert, предоставляя ценную информацию о сложности раннего биологического углеродного цикла”. Он добавил: “Наши результаты свидетельствуют о том, что развитый углеродный цикл существовал уже в начале архея, что опровергает прежние представления о простоте микробной жизни в то время”.
Жизнь могла возникнуть гораздо раньше, во время хадейского эона, примерно 4,1-4,2 миллиарда лет назад. Эта гипотеза подкрепляется отсутствием хорошо сохранившихся пород, датируемых более чем 3,5 миллиарда лет назад.
Если эта гипотеза окажется верной, это будет означать, что жизнь появилась практически сразу после образования Земли, что опровергает общепринятые представления о жизнестойкости и приспособляемости жизни в примитивных и потенциально враждебных условиях окружающей среды.
На снимках изображены древние окаменелости, заключенные в горную породу, в рентгеновском микрофлуоресцентном (слева) и черно-белом (справа) режимах. Важность этого исследования заключается не только в корректировке хронологии появления жизни, но и в раскрытии природы этой примитивной жизни. Полученные результаты свидетельствуют о том, что первые формы жизни на Земле были далеко не рудиментарными организмами. Напротив, они должны были продемонстрировать удивительно развитое метаболическое разнообразие, сравнимое с современными организмами. Такая ранняя метаболическая сложность позволяет предположить, что жизнь быстро эволюционировала и диверсифицировалась вскоре после своего появления. Эти находки, в свою очередь, позволяют предположить, что сложные биологические процессы возникли гораздо раньше, чем считалось ранее.
Подобные открытия в других регионах Палеонтологические находки в Уэльсе, датируемые 564 миллионами лет, проливают дополнительный свет на эволюцию жизни на Земле. Эти окаменелости, гораздо более поздние, чем те, что были найдены в Buck Reef Chert, демонстрируют примитивные многоклеточные организмы. Хотя эти валлийские организмы значительно моложе южноафриканских микроорганизмов, их существование свидетельствует о непрерывности жизни на Земле и ее постоянной эволюции. Изучая эти окаменелости, ученые могут лучше понять, как жизнь развивалась и приспосабливалась к меняющимся условиям на Земле на протяжении веков. Эти исследования помогают прояснить механизмы эволюции, начиная с самых ранних форм жизни и заканчивая современными сложными организмами. Это дает более полное представление о биологической истории нашей планеты.