Geologer har bevist, at fragmenter af grafit dannet i bunden af det primære hav for tre og en halv milliard år siden repræsenterer spor af eksistensen af arkæer - en af de to hovedtyper af mikrober på Jorden, ifølge tidsskriftet PNAS.
”Vores målinger af isotopfraktioner har vist, at disse fossiler klart er af biologisk oprindelse. Vi har ikke direkte beviser for, at livet kunne have eksisteret så tidligt som 4,3 milliarder år siden, men der er ingen grund til at tro, at dette i princippet ikke var muligt, og vi planlægger at teste dette i fremtiden, sagde John Whalley fra University of Wisconsin i Madison (USA).
Jorden før tiden
De første organismer dukkede op på Jorden i den arkæiske æra, men der er intet generelt accepteret synspunkt om nøjagtigt hvornår og hvordan dette skete. Indtil videre er der kun fundet få fossile beviser for, at der eksisterede mikrober i det primære hav for omkring 3,4 milliarder år siden, men mange forskere mener, at livet kan have sin oprindelse meget tidligere.
I 2015 fandt japanske geologer, der studerede grafitprøver fra Isua Formation, der blev dannet for 3,7 milliarder år siden i Grønland, antydninger til eksistensen af liv allerede på det tidspunkt. Det første utvetydige bevis til fordel for dette blev opdaget sidste år, og et år tidligere opdagede forskere i Australien spor af, at organismer eksisterede på Jorden endnu tidligere - for fire milliarder år siden.
Mange geologer, som Wally bemærker, er grundlæggende uenige i sådanne skøn og mener, at dette skete meget senere - for 2,5-3 milliarder år siden. De kritiserer ofte sådanne fund og bemærker, at aflejringer af grafit og andre, sandsynligvis biogene klipper kunne have dannet sig uden deltagelse af mikrober, og spor af bakterier og arkæer kunne have været trukket af forskernes fantasi.
Wally og hans kolleger har forsøgt at bevise, at skeptikerne tager fejl. For at gøre dette studerede de den isotopiske og kemiske sammensætning af grafitaflejringer, der blev fundet på Pilbara-stedet i det vestlige Australien for tre årtier siden.
Salgsfremmende video:
Disse aflejringer blev dannet for omkring 3,5 milliarder år siden i det lavvandede vand i det primære hav, som det fremgår af klipperne omkring grafitten. De er kendetegnet ved trådformede strukturer, der ligner mange mikrober "limet" til hinanden.
"Talende" isotoper
Geologer henledte opmærksomheden på en velkendt kendsgerning: en lidt anden andel af kulstofisotoper er karakteristisk for levende organismer og deres rester end for aflejringer af livløse organiske stoffer. Dette gør det muligt entydigt at fastslå oprindelsen til visse sedimentære klipper.
Rester af en gammel arkæer fundet i det vestlige Australien / PNAS.
Vejledt af denne idé skar forskerne små lag fra de stykker grafit, der findes i Pilbar, og oplyste dem med en partikelaccelerator. Så de var i stand til nøjagtigt at beregne antallet af carbon-12 og carbon-13-atomer i de påståede "bakterier" og det omgivende materiale af uorganisk oprindelse.
”Grænserne mellem mikrober og uorganiske sedimenter matchede perfekt med placeringen af zoner med forskellige fraktioner af kulstofisotoper. Hvis disse strukturer ikke er af biogen oprindelse, kan sådanne forskelle ikke forklares. Proportionerne af kulstof-13 og kulstof-12 i disse forbliver perfekt matchende med den måde, mikrober metaboliserer og lever generelt på,”fortsætter Wally.
De samme målinger, som geologen bemærker, viste for første gang, at forskere ikke har at gøre med de første bakterier, men arkæer - fjerne slægtninge til moderne stafylokokker, E. coli og andre repræsentanter for mikroverdenen, som er lidt tættere på multicellulære væsner end andre mikrober. Desuden antyder den relativt lave andel kulstof-13 i resterne, at disse mikrober fodrede med metan, som derefter var rigeligt i atmosfæren.
Denne opdagelse skubber tidspunktet for udseendet af arkæer med næsten 800 millioner år - tidligere forskere mente, at de optrådte meget senere end bakterier for omkring 2,7 milliarder år siden. Så siger Wally, at livet udviklede sig meget hurtigere end forventet og kunne have vist sig næsten samtidig med fødslen af planeten.