Самая древняя экосистема Земли оказалась неожиданно развитой и разнообразной
Новое исследование образцов горных пород из ЮАР позволило найти доказательства весьма широкого и непредвиденного разнообразия микробной жизни 3,4 миллиарда лет назад. Обнаруженные следы активности древних микроорганизмов свидетельствуют о существовании сложных микробных сообществ уже в раннем архее, на самой заре зарождения жизни на Земле.
Известно, что микроорганизмы — самая ранняя форма жизни на нашей планете, возникшая и прочно утвердившаяся еще в палеоархейскую эру (3,2-3,6 миллиарда лет назад). Ранние следы их жизнедеятельности можно найти по всему миру, в морской и гидротермальной средах. Однако детально оценить разнообразие ранних микробных экосистем для реконструкции древней жизни на Земле — весьма сложная задача.
Так, до сих пор не ясно, когда и где возникла жизнь, когда диверсифицировались ранние микробные сообщества и какие организмы входили в их состав. Дело в том, что древнейшие геологические находки, включая потенциальные биосигнатуры (проявления последствий жизнедеятельности организмов), крайне редко сохраняются из-за постоянного обновления земной коры.
Информацию для реконструкции ранних экосистем обычно добывают из морфологических и геохимических отпечатков — фоссилий (ископаемых остатков) и химических соединений-биосигнатур (определенных молекул или изотопов). Но для достоверных выводов о древней жизни необходима комбинация нескольких потенциальных биоиндикаторов. Ведь абиотические процессы без участия живых организмов могут имитировать многие биосигнатуры.
Именно поэтому так уникальна и важна новая работа международной исследовательской группы, сочетающая в себе анализ горных пород зеленокаменного пояса Барбертон (ЮАР) на нескольких масштабах. Ученые изучили породы возрастом 3,42 миллиарда лет и смогли разгадать процессы метаболизма микробов, участвующих в древнем углеродном цикле. Исследование опубликовано в журнале Precambrian Research.
Проведя всесторонний анализ хорошо сохранившегося углеродистого вещества и связанных с ним минеральных фаз, исследователи выявили геохимические следы жизнедеятельности фотоавтотрофов (организмов, производящих кислород в процессе фотосинтеза за счет энергии солнечного излучения), автотрофных сульфатредуцентов (восстановителей сульфатов) и микробов, производящих метан или ацетат. Эти впечатляющие результаты подчеркивают, что уже в те времена в экосистемах существовали сложные микробные сообщества с развитым углеродным циклом.
«Идентификация углеродистых частиц в кристаллах первичного пирита и прямой микроанализ изотопов углерода и серы в этих материалах предоставили нам редкую возможность однозначно определить присутствие микробов с различным метаболизмом в этих древних экосистемах. Невозможно точно определить, жили ли все эти микроорганизмы в одном и том же месте в одно и то же время. Однако, скорее всего, фотоавтотрофы обитали у поверхности воды, где больше всего их источника энергии — солнечного света. Остальные микроорганизмы, вероятно, жили в отложениях на морском дне, вдали от производящих токсичный для них кислород фототрофов», — заключили авторы нового исследования.
Отметим, что еще недавно само существование жизни на Земле 3,42 миллиарда лет назад считалось достаточно гипотетическим. Но хотя сегодня в нем никто не сомневается, новая работа подкинула очередные вопросы.
Если фотоавтотрофы, нарабатывающие кислород, были широко представлены уже три с половиной миллиарда лет назад, то они явно возникли существенно раньше. Почему же в таком случае в атмосфере Земли еще как минимум миллиард лет почти не было кислорода? И почему его уровень достиг хотя бы половины современного только через 2,5-3 миллиарда лет после возникновения на планете сложных экосистем с фотосинтезирующими организмами?
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии