Возникновение жизни «перенесли» на 3 миллиарда лет

Возникновение жизни на Земле объясняется с двух доминирующих позиций. Согласно теории «первичного бульона», в основе процесса лежало превращение молекул, содержащих углерод, в протоклетки под действием высокой температуры, космического излучения и электричества в океане. Другой подход связывает многообразие жизни с реакциями в «маленьком теплом пруду». Эта концепция была предложена Чарльзом Дарвином и получила развитие в России. Она предполагает, что протоклетки возникли не в морской, но в пресной воде, в частности в гейзерах и озерах. В пользу этой гипотезы говорит обнаружение в таких водоемах строматолитов — ископаемых останков цианобактериальных матов.

До сих пор возраст наиболее древних строматолитов оценивался в 3,48 миллиарда лет. Эти образования, включавшие в себя факультативных аэробов, анаэробов и фотосинтезирующих цианобактерий, были найдены на территории кратона Пилбара в Западной Австралии — части гипотетического суперконтинента, существовавшего 3,6–2,8 миллиарда лет назад. В новой работе специалисты из США и Австралии проверили гипотезу «маленького теплого пруда» с учетом этих данных. Для этого авторы сопоставили карту строматолитов с гидротермами в кратоне Пилбара. Всего с помощью методов рамановской спектроскопии и рентгеновской спектроскопии (SEM-EDS) они изучили образцы 47 стратиграфических разрезов.

Дополнительно путем рентгеновской дифрактометрии ученые провели анализ гейзерита — хемогенного осадка из опала, характерного для гейзеров. Результаты показали, что помимо гейзерита и строматолитов, на кратоне были найдены иные следы раннего присутствия жизни, в том числе микростроматолиты и «пузырьки» — сферические полости в породе, схожие с кислородными пузырьками в экзополимерах цианобактерий, обнаруженных в Оракеи Корако, Новая Зеландия. По словам авторов, это указывает на то, что на самых первых этапах развития биосферы Земли — на 3 миллиарда лет раньше, чем предполагалось, — пресноводные водоемы отличались разнообразием организмов.

Появление открытых участков суши, по мнению ученых, таким образом, могло состояться на 130 миллионов лет, а первых сухопутных организмов — на 580 миллионов лет раньше, чем считалось. Выводы исследования важны не только для теории эволюции, но и космических миссий. «Пилбара — ровесник марсианской коры, что делает поиск следов жизни в горячих источниках Красной планеты захватывающим. Пилбара дает нам новое представление о ранней жизни на Земле и является отправной точкой при подготовке программ, цель которых — решить одну из величайших загадок науки и философии: “Возникала ли жизнь во Вселенной однажды?”», — сообщил соавтор работы Малкольм Уолтер (Malcolm R. Walter).

Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Осенью 2016 года ученые обнаружили следы строматолитов в Гренландии — открытие «отодвинуло» возникновение земной жизни на 210 миллионов лет.