• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25 января
Даниил Сухинов
3
26 454

Самая древняя экосистема Земли оказалась неожиданно развитой и разнообразной

4.8

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.

Земля, древняя Земля, континент
Земля и первый гипотетический суперконтинент Ваальбара в представлении художника (3,6 — 2,8 млрд лет назад) / © Oleg Kuznetsov

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.

Схематическая компиляция данных по изотопам углерода и предполагаемых процессов углеродного цикла / © M. Reinhardt et al, Precambrian Research (2024)

«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?

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

Позавчера, 17:08
Ольга Иванова

Канадские исследователи изучили поведение приматов в естественной среде обитания и пришли к выводу, что те из них, кто имеет врожденные аномалии или покалечен в процессе жизни, вполне неплохо адаптируются к своим недостаткам. Они не только выживают, но и размножаются. Более того, им активно помогают сородичи.

Вчера, 14:56
Илья

Команда ученых, работавшая вместе со съемочной группой National Geographic в отдаленных районах Амазонки, обнаружила ранее не задокументированный вид гигантской анаконды.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

16 февраля
Мария Азарова

Целью нового исследования было понять, какие бактерии полости рта отвечают за продукцию метантиола, или метилмеркаптана — бесцветного токсичного газа с сильным и неприятным запахом, напоминающим зловоние гнилой капусты.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

Sam Dowson
4 недели назад
-
2
+
"еще недавно само существование жизни на Земле 3,42 миллиарда лет назад считалось достаточно гипотетическим" - как-то читал книгу по палеонтологии середины 80-х гг 20в, там считалось доказанным возникновение жизни 3,8 млрд лет назад, появление цианобактерий - ок. 3,5 млрд лет назад.
Михаил Орлов
4 недели назад
-
1
+
Пример успешного ребрендинга строматолитов в качестве "уникальных древних экосистем"
Виктор Ксенжук
4 недели назад
-
-1
+
Привет всем кто хочет узнать как это устроено необходимо как можно чаще думать самостоятельно по поводу этих сложных вопросов. И тогда может быть удастся прийти к какому то весьма определённому мнению. А так система решается пока что наиболее простым и действенным способом - 50% жизни зародилось на планете, и + 50% жизненных возможностей было занесено извне. -. "Как-то так, будет правильно" , говорит Спаситель.
Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: