Один из неразрешенных споров биологии состоит в том, возникла ли жизнь в теплом маленьком пруду, как предполагал Дарвин (возможно, и с помощью метеоритов ), или это случилось на морском дне, вокруг гидротермальных жерл. Доказательства существуют для обоих вариантов. Так, камни, недавно найденные в Южной Африке, в местности, известной как Barberton Greenstone Belt, свидетельствуют о наличии микробной жизни вокруг гидротермальных источников уже 3,42 миллиарда лет назад. Открытие, описанное в журнале Science Advances имеет значение как для разрешения вопроса о том, когда и каким образом жизнь впервые появилась на Земле, так и для понимания того, где существуют наилучшие шансы на ее обнаружение вне Земли.
Фото: A. Hofmann
Местность Barberton Greenstone Belt, недалеко от границы ЮАР с Мозамбиком и Свазилендом
Одна из проблем, связанных с изучением истории жизни вокруг гидротермальных источников, заключается в том, что глубокая океаническая кора полностью перерабатывается каждые несколько сотен миллионов лет. Поэтому, хотя мы знаем, что сейчас жизнь существует там в изобилии, ее история в значительной степени скрыта. Это делает открытие профессора Барбары Кавалацци из Болонского университета чрезвычайно важным.
«Мы обнаружили исключительно хорошо сохранившиеся свидетельства окаменелых микробов, которые, кажется, процветали вдоль стен полостей, созданных теплой водой из гидротермальных систем в нескольких метрах ниже морского дна», — говорится в заявлении Кавалацци. «Подповерхностные среды обитания, нагретые вулканической активностью, вероятно, были местом обитания некоторых из самых ранних микробных экосистем Земли, и это самый старый пример, который мы обнаружили на сегодняшний день».
Скалы, в которых Кавалацци и соавторы обнаружили эти окаменелости, образовались при резких градиентах температуры и pH, которые встречаются только вокруг гидротермальных жерл.
Фото: B. Cavalazzi
Камень, в котором были найдены окаменелости.
Хотя условия вокруг этого жерла, не считая давления, были похожи на условия в глубоком океане, его нахождение на континентальном шельфе позволило ему сохраниться.
Нити микрофоссилий, обнаруженные Кавалацци, не только имеют форму, указывающую на живое происхождение, но и настолько хорошо сохранились, что можно определить богатые углеродом клеточные стенки и отчетливое ядро. Высокие концентрации никеля, обнаруженные в окаменелостях, указывают на то, что они были прокариотами архей, формами жизни, которые выживают сегодня в бескислородной среде, перерабатывая метан для поддержания своего метаболизма.
Область вокруг гидротермальных жерл обеспечивала эти формы жизни энергией в виде тепла и богатой смесью питательных веществ. Сравнительно холодная морская вода создавала градиент, в котором они могли найти себе удобное место.
«Хотя мы знаем, что прокариоты архей могут сохраняться в виде окаменелостей, у нас есть крайне ограниченное число таких находок. Наши находки могут расширить летопись окаменелостей архей до эпохи, когда жизнь впервые появилась на Земле», — сказала Кавалацци.
Впрочем, какими бы старыми не были эти окаменелости, мы знаем, что жизнь на Земле еще старше. Молекулярные часы датируют ее возрастом не менее 4 миллиардов лет, а возраст самых старых окаменелостей составляет порядка 3,7 миллиарда лет, хотя это и оспаривается. Пруд Дарвина все еще может быть той отправной точкой, откуда жизнь разлилась по жерлам.
Кроме того, поскольку похожие среды найдены и вне Земли, находка имеет значение и для астробиологии, позволяя оценить шансы на обнаружение жизни на Европе и Энцеладе. На них нет теплых водоемов, но, как предполагается, есть условия, очень похожие на гидротермальные источники.
По мнению авторов исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, газ метан, обнаруженный в атмосфере Энцелада может быть признаком жизни на этом спутнике Сатурна.
По материалам IFLScience
Читайте также:
Европа – идеальное место для поисков внеземной жизни: ученые NASA
