Канадские исследователи под руководством доктора Доминик Папино (UCL Earth Sciences, UCL London Centre for Nanotechnology, Center for Planetary Sciences и China University of Geosciences) изучили породы из супракрустального пояса Нуввуагиттук (NSB) в Квебеке, возрастом от 3,75 до 4,28 миллиарда лет, которые доктор Папино собрал в 2008 году. NSB, когда-то являвшийся куском морского дна, содержит одни из самых старых осадочных пород, известных на Земле, которые, как считается, были отложены. вблизи системы гидротермальных источников, где трещины на морском дне пропускают богатые железом воды, нагретые магмой.
Исследовательская группа на этот раз более тщательно проанализировала камень размером с кулак, в котором команда ранее обнаружила крошечные нити, выступы и трубки в камне, которые, по их мнению, опубликованному ранее в статье Nature, были созданы бактериями.
Многие их оппоненты не согласились с тем, что эти структуры, датируемые возрастом только на 300 миллионов лет позже времени формирования Земли, имели биологическое происхождение. Именно по причине скепсиса теоретиков, измышляющих теории абиогенного процесса формирования жизни на Земле, был сделан более тщательный анализа породы.
Исследовательская группа нарезала камень на секции толщиной 100 микрон, чтобы внимательно рассмотреть крошечные структуры, похожие на ископаемые, которые состоят из гематита, формы оксида железа или ржавчины, и заключены в кварц. Эти куски породы, вырезанные алмазной пилой, были более чем в два раза толще, чем предыдущие срезы, которые исследователи вырезали, что позволило команде увидеть в них более крупные структуры гематита. Они сравнили структуры и составы с более поздними окаменелостями, а также с окисляющими железо бактериями, которые сегодня обитают вблизи систем гидротермальных источников. Они нашли современные эквиваленты извилистых нитей, параллельных ветвящихся структур и искаженных сфер (неправильных эллипсоидов), например, недалеко от подводного вулкана Лоихи недалеко от Гавайев, а также в других системах жерл в Северном Ледовитом и Индийском океанах. Помимо анализа образцов горных пород под различными оптическими и рамановскими микроскопами (которые измеряют рассеяние света), исследовательская группа также в цифровом виде воссоздала срезы горных пород с помощью суперкомпьютера, обработавшего тысячи изображений с помощью двух методов визуализации с высоким разрешением. Первым методом была микро-КТ или микротомография, которая использует рентгеновские лучи для изучения гематита внутри горных пород. Второй — сфокусированный ионный пучок, который срезает крошечные — 200 нанометров — кусочки горной породы, а встроенный электронный микроскоп делает изображение внутри.
Исследователи говорят, что, хотя некоторые из структур могли быть созданы в результате случайных химических реакций, «древовидный» ствол с параллельными ветвями, скорее всего, имел биологическое происхождение, поскольку ни одна структура, созданная только с помощью химии, не была обнаружена.
Команда также предоставила доказательства того, как бактерии по-разному получали свою энергию. Они обнаружили минерализованные химические побочные продукты в породе, которые согласуются с древними микробами, питающимися железом, серой и, возможно, также углекислым газом и светом в форме фотосинтеза без участия кислорода.
Эти новые результаты, по мнению исследователей, доказывают, что на изначальной Земле могла существовать разнообразная микробная жизнь, потенциально всего через 300 миллионов лет после образования планеты.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances, а коротко о нем сообщает Phys.org.
Вряд ли жизнь может абиогенно сформироваться за 300 миллионов лет. То есть, её наличие на формирующейся Земле свидетельствует о панспермии.