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 В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Больше половины студентов регулярно читают учебные тексты под музыку, хотя многие научные работы утверждают, что это вредит пониманию текста. Исследователи из Университета Эдит Коуэн выяснили, что эта привычка определяется не когнитивными способностями вроде силы внимания, а тем, насколько важную роль музыка играет в жизни конкретного человека.
В 2020-х годах шакалы достигли Архангельской области, а еще раньше колонизировали другие регионы Северной Европы. Авторы новой работы проанализировали перспективы и пришли к выводу о неизбежности многократного расширения их европейского ареала в этом веке. Причем ключевую роль в этом играет человек и его действия.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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