https://frosthead.com

Fosílie ze starověkých horkých pramenů naznačují, že se život mohl vyvinout na zemi

Nová studie zjistila, že některé z nejranějších životů na Zemi mohly žít v australských horkých pramenech starých 3, 5 miliardy let. Pokud je to pravda, mohlo by to znamenat, že život na zemi se datuje o 580 milionů let dříve, než jsme si mysleli - a může nabídnout cenné vodítka těm, kteří hledají důkaz života na Marsu a na dalších planetách.

Související obsah

  • Dědeček Charlese Darwina byl známý svými básněmi o rostlinném sexu
  • Jak bude příští generace Mars Rovers hledat známky života
  • Vědci si myslí, že mohli najít nejstarší fosilii Země

„Pomáhá z hlediska těchto větších obrazových otázek, “ říká vedoucí autorka Tara Djokic, postgraduální studentka astrobiologie na University of New South Wales, analýzy jejího týmu v oblasti známé jako Dresser Formation. Toto zjištění je vzrušující ze dvou důvodů: Zaprvé by to mohlo znamenat, že život se nejprve vyvinul na souši, a ne v oceánu, jak vědci dříve věřili. Navíc podle Djokiče jde o nejstarší důkaz života nalezeného kolem zemských horkých pramenů asi o 3 miliardy let.

Dresserova formace je oblast suchých, starobylých sopečných hornin v západní Austrálii, která dlouho přitahovala pozornost vědců zajímajících se o původ pozemského života. Tato oblast je plná stromatolitů, vrstev hornin, které byly produkovány starými fotosyntetizujícími bakteriemi, které postupem času rostly ve vlhkých rohožích a zachycených vrstvách sedimentů. Podle vědců tyto fosílie představují některé z nejranějších životů Země.

Stromatolity se dnes často vyskytují v prostředích se slanou vodou, proto vědci po celá desetiletí předpokládali, že Dresserova formace byla kdysi oceánským pobřežím. V posledních letech si však vědci uvědomili, že ve skutečnosti je Dresserova formace kaldera, kráterovitá deprese, kterou zanechala zhroucená sopka. Tím se zvýšila možnost, že by mohla hostit horké prameny, které živily raný život, říká Djokic.

Podle průkazu zveřejněného tento týden v deníku Nature Communications objevila Djokic a její tým průlom ve hře Dresser Formation důkaz skály zvané geyserit. Jak už název napovídá, geyserit je hornina, která se nachází výhradně kolem gejzírek, horkých pramenů a dalších geotermálních útvarů. Vyrábí se z přehřátého oxidu křemičitého z vulkanických hornin a vytváří roztavené tekutiny, které se časem ochladzují na horninu.

„Je známo, že tyto horké pramenné tekutiny jsou hostitelem života, “ říká Djokic. "V moderním prostředí ... najdeme všechny ty malé mikroby kolem geyseritu." Posílení jejich tvrzení, tým také našel výrazné “terasy” formace zanechané chladicími roztavenými tekutinami.

"Zjišťujeme, že se shodují linie důkazů, které ukazují na stejné prostředí, " říká Djokic.

Vědci také našli „palisádové textilie“, což jsou minerální útvary, které se vyvíjejí kolem protáhlých bakterií, a také konzervované bubliny, které by mohly být produkovány kyslíkem z fotosyntetizujících bakterií bublajících na povrch. Citují je jako další důkaz, že život mohl jednou prospívat kolem těchto horkých pramenů.

"Skutečnost, že jsme našli geyserit a poté jsme našli tyto biosignatury ... naznačuje, že život žil kolem těchto horkých pramenů, " říká Djokic.

Starověký geyserit z Dresserovy formace pod mikroskopem (Tara Djokic / Nature Communications) Hřebeny Dresserovy formace v západní Austrálii (Kathy Campbell) Gejzír v Geysiru na Islandu, inspirace pro termíny gejzír a geyserit. (Tara Djokic) Autoři Tara Djokic a Martin Van Kranendonk studují modernější horké prameny na Novém Zélandu (Kathy Campbell) Vedoucí autor Martin Van Kranendonk sbíráme nedávno zkamenělé vřídelní vklady na Novém Zélandu (Tara Djokic) Krajina Dresserovy formace v západní Austrálii (Kathy Campbell) Moderní gejzír vytryskávající vodu bohatou na oxid křemičitý a obklopující mikrobiální život (Tara Djokic) Hlavní autorka Tara Djokic představuje v Dresser Formation (Dale Anderson) Hlavní autorka Tara Djokic ukazuje na skály v Dresserově formaci, kterou její tým zjistil, že obsahuje geyserit a životní podpisy. (Bruce Damer) Autoři studie Tara Djokic, Kathy Campbell a Martin Van Kranendonk shromažďují vzorky nedávno vyrobeného geyseritu na Novém Zélandu (Kathy Campbell)

Kromě pozemského života může nový nález pomoci astrobiologům v jejich honbě za zbytky života na Marsu. Jedním ze tří možných míst pro přistání pro NASA v Mars 2020 rover mise je Columbia Hills, oblast nízkých kopců uvnitř kráteru, kde NASA Spirit rover našel důkazy starověkých horkých pramenů v roce 2007. Tyto horké prameny zůstávají datovány do přibližně stejného časového období jako Ti z Dresser Formation, říká Djokic, znamenají, že australské prameny vytvářejí pěkný model pro studium, jak najít důkazy o životě na Marsu.

„Kdyby se život na Marsu vůbec vyvinul, je šance, že bude zachována i na prastarých horkých pramenech, “ říká Djokic.

Objev mohl potvrdit i slavného biologa: Charlese Darwina. Téměř před 150 lety Darwin tvrdil, že život se pravděpodobně vyvinul v „nějakém teplém rybníku“ - na rozdíl od oceánů, jak mnoho moderních vědců a institucí teoretizovalo. Dále Djokic plánuje hledat stejnou oblast pro další možné biologické podpisy a důkazy o tom, jaký druh života by tam mohl žít.

„Toto je dobrá a důkladná práce, “ říká Frances Westall, exobiolog z francouzského národního centra pro vědecký výzkum, který se studie nezúčastnil. Westall, která je úzce zapojena do nadcházející mise Evropské kosmické agentury hledat možné životní plyny v marťanské atmosféře, říká, že tato studie by mohla poskytnout kontextové vodítka pro to, co je třeba hledat ohledně důkazů o starodávném životě na Marsu.

Přesnější určení, zda určité rockové prvky byly vytvořeny životem, bude těžké s nástroji, které NASA posílá na Mars, varování Westall, ale „určitě by se takové vzorky měly vrátit na Zemi pro podrobnou analýzu.“

„Podle mého názoru nová tvrzení vyžadují více důkazů, “ říká geobiolog MIT Tanja Bosak, který se studie také nezúčastnil. Bosak, který má rozsáhlý výzkum stromatolitů a jak mohou být uchovány důkazy raného života, říká, že vědci musí udělat lepší práci a prokázat, že tyto rysy by se geologicky nemohly formovat bez života.

„Tato studie popisuje rysy, které zřejmě nemusí být stabilizovány a kolonizovány mikroby, aby se zkameněly, “ říká Bosak. Předchozí výzkum, včetně vlastního, ukázal, že podobně vypadající bubliny mohou být vytvářeny a konzervovány neživými procesy, říká. Palisádová textilie je podobně nepřesvědčivá, říká Bosak, protože takové formace skalních krystalů by se mohly tvořit z nebiologických příčin, například po dopadu asteroidů.

Bosak se také ptá, jak užitečný by mohl být tento důkaz pro Mars na lov na život, protože zatím není jasné, zda tam horké prameny vůbec existovaly. Kouzelné rysy zachycené na obrázcích z místa Columbia Hills, jak upozorňuje, se zdá, že někteří geologové jsou více výsledkem toho, jak se čedičová skála opotřebovává kyselinou než zbytky horkých pramenů.

„Neočekávám, že pošleme rover, který se brzy koupe v horkých pramenech Marsu, “ říká Bosak.

Fosílie ze starověkých horkých pramenů naznačují, že se život mohl vyvinout na zemi