Průlomový objev: Život na Zemi existoval před 3,5 miliardami let, potvrzují vědci přímým datováním
InovacePřed téměř čtyřmi miliardami let se na Zemi z prvotní chemie zformovaly první formy života. Z těchto nejstarších organismů se dochovalo jen málo, čas a geologické procesy je téměř k nepoznání změnily.
Před téměř čtyřmi miliardami let se na Zemi z prvotní chemie zformovaly první formy života. Z těchto nejstarších organismů se dochovalo jen málo, čas a geologické procesy je téměř k nepoznání změnily. V několika vzácných, prastarých kamenných útvarech po celém světě však vědci nacházejí vrstvy, které považují za zkamenělé zbytky mikrobiálních rohoží – slizkých biofilmů, v nichž sídlily kolonie jednobuněčných organismů. Některé z těchto stop života byly datovány do doby před 3,7 nebo 3,8 miliardami let, a to na základě stáří okolní horninové vrstvy.
Nyní se však týmu vědců pod vedením geoložky Trisroty Chaudhuri z Indického geologického průzkumu podařilo přímo datovat materiál, který je podle všeho pozůstatkem prastaré mikrobiální komunity, jež žila a zemřela před 3,5 miliardami let. „Nalezení dobře zachovalého biologického materiálu i datovatelných zirkonů ve stejné hornině je v rané historii Země nesmírně vzácné,“ uvedla Chaudhuri. „Když je to možné, stáří horniny a důkazy života lze přímo propojit, což poskytuje mnohem robustnější důkazy o dávném životě, založené na stáří a izotopech.“
Čas, povětrnostní vlivy a geologické procesy nejsou k kdysi živému materiálu laskavé – a čím hlouběji do minulosti se díváme, tím řidší je fosilní záznam. Za správných podmínek se však stopy mrtvých mikrobů mohou rychle pohřbít v křemíku, který je zachová jako tenké vrstvy uhlíku, jež přežijí i tehdy, když je okolní hornina přeměněna teplem a tlakem. Když tedy Chaudhuri a její kolegové našli uhlíkovou vrstvu vloženou do prastarého pruhovaného rohovce v Singhbhum Cratonu, jednom z nejstarších dochovaných bloků kontinentální kůry Země, začali tušit významný objev.
Aby vědci prokázali, že uhlíková vrstva mohla být pozůstatkem prastarých mikrobů, museli potvrdit tři věci: Zaprvé, že uhlík byl v hornině původní, nikoli zavedený během pozdější geologické události; zadruhé, že mohl mít biologický původ; a zatřetí, že jeho struktura odpovídala mikrobiální rohoži. Nejprve použili techniku zvanou Ramanova spektroskopie, která jim pomohla určit, že maximální teplota, kterou uhlík kdy zažil, byla mezi 324 a 369 stupni Celsia. To je v rozsahu, ve kterém mohou biologické znaky zůstat zachovány. Dále vědci zkoumali izotopy uhlíku. Mikroorganismy přednostně používají lehčí izotop 12C během metabolismu, čímž zanechávají svou organickou hmotu ochuzenou o 13C. Materiál, který vědci odebrali, byl silně ochuzen o uhlík-13, s izotopickým podpisem charakteristickým pro prastarý biologický uhlík. Nakonec se uhlík vyskytoval v superjemných, opakovaných vrstvách střídajících se s materiálem bohatým na křemík, tvořící laminovanou strukturu odpovídající zbytkům mikrobiální rohože. Každý z těchto důkazů sám o sobě by nestačil k identifikaci materiálu jako biologického původu; ale dohromady představují přesvědčivý argument.