Вчені розкривають таємниці мікроорганізмів віком 3,42 мільярда років

Дослідницька група виявила складні мікробні спільноти в екосистемах, які налічують понад 3 мільярди років. Вважається, що мікроорганізми є найдавнішими формами життя на Землі, докази яких містяться в породах, яким 3,5 мільярда років. Ці породи містять геохімічні та морфологічні маркери, такі як специфічні хімічні сполуки та структури, які залишили ці стародавні організми.Однак досі неясно, коли і де на Землі зародилося життя і коли в цих ранніх мікробних спільнотах розвинулося різноманітністю видів.

Доказів мало, і вони часто заперечуються.Тепер дослідники під керівництвом Університету Геттінгена та Університету Ліннеус у Швеції знайшли ключові висновки про найдавніші форми життя. У зразках гірських порід із Південної Африки вони знайшли докази безпрецедентно різноманітного кругообігу вуглецю за участю різних мікроорганізмів, що датується приблизно 3,42 мільярдами років тому. Це дослідження показує, що складні мікробні спільноти вже існували в екосистемах під час палеоархейського періоду. Результати були опубліковані в журналі Precambrian Research.

Розкриття минулого: передові методи дослідженняДослідники проаналізували добре збережені частинки вуглецевої речовини – змінені останки живих організмів – і відповідні шари гірських порід із зразків зеленокаменного поясу Барбертон, гірського масиву в Південній Африці, чиї породи є одними з найдавніших на поверхні Землі. Вчені поєднали макро- та мікроаналізи, щоб чітко ідентифікувати оригінальні біологічні сліди та відрізнити їх від пізнішого забруднення.

Вони ідентифікували геохімічні «відбитки» різних мікроорганізмів, у тому числі тих, які, мабуть, використовували сонячне світло для отримання енергії, метаболізували сульфат і, ймовірно, також виробляли метан. Дослідники визначили відповідну роль мікроорганізмів у вуглецевому циклі екосистеми того часу, об’єднавши геохімічні дані з результатами текстури гірських порід, отриманими в результаті аналізу тонких зрізів за допомогою мікроскопа.

«Виявивши вуглецеву речовину в первинних кристалах піриту та проаналізувавши ізотопи вуглецю та сірки в цих матеріалах, ми змогли розрізнити окремі мікробні метаболічні процеси», — пояснює старший автор дослідження доктор Хенрік Дрейк з Ліннейського університету.

Перший автор, доктор Мануель Рейнхардт з Центру наук про Землю Геттінгенського університету, додає: «Ми не очікували знайти сліди такої кількості мікробних метаболічних процесів. Це було як у прислів’ях пошуки голки в стозі сіна». Дослідження дає рідкісний погляд на ранні екосистеми Землі. «Наші відкриття значно покращують розуміння стародавніх мікробних екосистем і відкривають нові шляхи для досліджень у галузі палеобіології».