Bevis for livsprocesser fundet i fossiler i 3,5-milliarder år gamle klipper. Forskere siger, at dette arbejde antyder, at livet i vores univers er udbredt.
J. William Schopf og kolleger fra UCLA og University of Wisconsin analyserede mikrofossilerne med en avanceret teknik kaldet sekundær ionmassespektroskopi. Billede via UCLA.
Denne måned meddelte forskere fra UCLA og University of Wisconsin – Madison resultaterne af deres analyse af klippeprøver, der blev fundet for årtier siden i det vestlige Australien. De siger, at klipperne indeholder fossiler af 3,465 milliarder år gamle mikroorganismer, de ældste kendte. Undersøgelsens hovedforfatter - paleontolog J. William Schopf fra UCLA - indsamlede fossilerne i 1982 og fortolkede dem som det tidlige liv. Kritikere havde hævdet, at de bare var ulige mineraler, der kun lignede biologiske prøver. Den nye undersøgelse viser, at to af arterne ser ud til at have udført en primitiv form for fotosyntesen, en anden tilsyneladende produceret metangas, og to andre ser ud til at have indtaget metan og brugt den til at bygge deres cellevægge. Ifølge disse forskere viser de nye fund således, at mikrofossilerne faktisk er biologiske. Plus, de sagde, fossilerne giver:
... stærkt bevis til støtte for en stadig mere udbredt forståelse af, at livet i universet er almindeligt.
Deres arbejde blev offentliggjort 18. december 2017 i det peer-reviewede tidsskrift Forløb fra National Academy of Sciences.
Disse forskere siger, at deres arbejde styrker sagen for livet, der findes andre steder i universet, fordi de siger, det viser, at en forskelligartet gruppe af organismer allerede havde udviklet sig ekstremt tidligt i jordens historie. Det tidlige jordiske liv - kombineret med vores viden om det store antal stjerner i universet og den voksende forståelse af, at planeter kredser omkring så mange af dem - antyder, at livet er almindeligt i universet. Schopf kommenterede i en erklæring:
… Det ville være yderst usandsynligt, at livet hurtigt blev dannet på Jorden, men ikke opstod andre steder.
Mikrofossilerne stammede fra Apex Chert, en klippeformation i det vestlige Australien. Dette område er blandt de ældste og bedst bevarede klippeaflejringer i verden. Billede via John Valley / UW-Madison.
Et epoxyophæng indeholdende et udsnit af en næsten 3,5 milliarder år gammel sten fra Australiens Apex Chert-depositum. Billede af Jeff Miller / UW-Madison.
Forskerne siger, at deres undersøgelse er den mest detaljerede nogensinde udført på mikroorganismer, der er konserveret i sådanne gamle fossiler. De sagde, at deres undersøgelse er:
… Den første til at bestemme, hvilken type biologiske mikrobielle organismer de er, og hvor avancerede eller primitive de er.
Undersøgelsen beskriver 11 mikrobielle prøver fra fem separate taxaer. Ifølge disse forskere repræsenterer nogle nu uddøde bakterier og mikrober fra et livsområde kaldet Archaea, mens andre ligner mikrobielle arter, der stadig findes i dag.
Forskerne analyserede mikroorganismerne i Wisconsin Secondary Ion Mass Spectrometer Lab (WiscSIMS) i Madison. Det er et af kun få steder i verden, hvor denne type arbejde kan udføres. Sekundær ionmassespektroskopi afslørede forholdet mellem carbon-12 og carbon-13 isotoper i fossilerne.
Videnskabsmændene kunne derefter bruge denne information til at bestemme, hvordan mikroorganismerne levede. Undersøgelsens medforfatter, geovidenskabsmand John Valley fra University of Wisconsin-Madison, sagde:
Forskellene i forholdet mellem kulstofisotop sammenhænger med deres former. Deres C-13-til-C-12-forhold er karakteristisk for biologi og metabolisk funktion.
Da disse fossiler blev dannet, sagde disse forskere, var der meget lidt ilt i Jordens atmosfære. Faktisk ville ilt have været giftigt for disse mikroorganismer og ville have dræbt dem, sagde de. Oxygen dukkede først op på Jorden cirka en halv milliard år senere, før dens koncentration i vores atmosfære steg hurtigt med start for omkring 2 milliarder år siden. På det tidspunkt, hvor disse gamle mikroorganismer levede, eksisterede der ikke endnu avanceret fotosyntese.
Forskerne sagde også, at selve eksistensen af klipperne, de analyserede, var bemærkelsesværdig. Det skyldes, at den gennemsnitlige levetid for en klippe udsat på Jordens overflade er omkring 200 millioner år. William Schopf kommenterede, at da han begyndte sin karriere, var der ikke noget fossilt bevis på, at livet stammede længere end 500 millioner år siden. Han tilføjede:
Klipperne, vi studerede, er omtrent så langt tilbage, som klipper går.
Et eksempel på en af mikrofossilerne, der blev opdaget i en stenprøve udvundet fra Apex Chert. En ny undersøgelse anvendt sofistikeret kemisk analyse til bekræftelse af de mikroskopiske strukturer, der findes i klippen, er biologiske. Billede via J. William Schopf via UW-Madison.
Schopf sagde også:
For 3.465 milliarder år siden var livet allerede forskelligt på Jorden; det er klart - primitive fotosynteser, methanproducenter, metanbrugere. Dette er de første data, der viser de meget forskellige organismer på det tidspunkt i Jordens historie, og vores tidligere forskning har vist, at der også var svovlbrugere for 3,4 milliarder år siden.
Dette fortæller os, at livet måtte være begyndt væsentligt tidligere, og det bekræfter, at det ikke var vanskeligt for det primitive liv at danne sig og udvikle sig til mere avancerede mikroorganismer.
Schopf sagde, at forskere stadig ikke ved, hvor meget tidligere liv der kunne være begyndt. Men han sagde:
… Hvis betingelserne er rigtige, ser det ud til, at livet i universet skal være udbredt.
Geovidenskabsmand John Valley, venstre, og forsker Kouki Kitajima samarbejder i Wisconsin Secondary Ion Mass Spectrometer Lab (WiscSIMS). Foto via Jeff Miller / University of Wisconsin.
Bundlinjen: Forskere analyserede prøver af fossil mikroorganisme fra 3.465 milliarder år siden og leverede stærke bevis for at støtte en stadig mere udbredt forståelse af, at livet i universet er almindeligt.