07 юли 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Сложният живот може да е започнал на Земята 300 млн години по-рано, отколкото се предполагаше досега (видео)

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 15 април 2022 в 07:15 65260
Подробен изглед на желязна формация с вълнообразни ивици. Кредит: Dominic Papineau

Разнообразен микробен живот е съществувал на Земята преди най-малко 3,75 милиарда години, предполага ново проучване, ръководено от изследователи от Университетския колеж в Лондон (UCL), което оспорва установения възглед за това кога е започнал животът.

За изследването, публикувано в Science Advances, научният екип анализира камък, събиращ се в длан от Квебек, Канада, чиято възраст се оценява на между 3,75 и 4,28 милиарда години. В по-ранна статия на Nature екипът открива малки нишки, сфери и тръбички в скалата, които изглежда са направени от бактерии.

Но не всички учени са на мнение, че тези структури - датирани с около 300 милиона години по-рано от това, което по-често се приема като първи признак на древен живот - са от биологичен произход.

Сега след задълбочен допълнителен анализ на камъка, екипът е открил много по-голяма и по-сложна структура – ​​стъбло с успоредни разклонения от едната страна, което е дълго почти сантиметър – както и стотици изкривени сфери, или елипсоиди, заедно с тръби и нишки.

Фини разклонени и успоредно подравнени нишки с размер около сантиметър, съставени от червен хематит, някои с извивки, тръбички и различни видове хематитови сфероиди. Това са най-старите микрофосили на Земята, които са живели на морското дъно в близост до хидротермални отвори и метаболизират желязо, сяра и въглероден диоксид, Квебек, Канада. Кредит: Dominic Papineau

Изследователите казват, че докато някои от структурите биха могли да бъдат създадени чрез случайни химични реакции, „дървоподобното“ стъбло с успоредни разклонения най-вероятно е било биологично по произход, тъй като не е откривана подобна структура, създадена само чрез химия.

Древна скала, съдържаща микрофосилиСлой яркочервен конкремент от хематит (богата на желязо и богата на силициев диоксид скала), която съдържа тръбни и нишковидни микрофосили. Този т. нар. яспис е в контакт с тъмнозелена вулканична скала в горния десен ъгъл и представлява хидротермални утайки на морското дъно, Квебек, Канада. Канадска четвърт доларова монета за мащаб. Кредит: Dominic Papineau

Екипът също така предоставя доказателства за това как бактериите получават енергия по различни начини. Те откриват минерализирани химически странични продукти в камъка, които съответстват на древните микроби, живеещи от желязо, сяра и вероятно също въглероден диоксид и светлина чрез форма на фотосинтеза, която не включва кислород.

Тези нови открития според изследователите предполагат, че разнообразие от микробен живот може да е съществувало на ранната Земя, потенциално само 300 милиона години след образуването на планетата.

Триизмерна микротомографска реконструкция на две успоредно подравнени усукани нишки от хематит. (Червеният и зеленият цвят представляват хематит в различни концентрации.) Тези нишки са от стъбло от възел от яспис. Кредит: Francesco Iacoviello

„Използвайки много различни линии на доказателства, нашето проучване с увереност предполага, че съществуват многообразие от различни видове бактерии на Земята между 3,75 и 4,28 милиарда години", заявява водещият автор д-р Доминик Папино (Dominic Papineau) от Университетския колеж в Лондон, катедра "Науки за Земята", Лондонския център за нанотехнологии, Центъра за планетарни науки и Китайския университет по геонауки.

„Това означава, че животът може би е започнал само 300 милиона години след образуването на Земята. В геоложки план това е бързо - около едно завъртане на Слънцето около галактиката."

„Тези открития имат последици за възможността за извънземен живот. Ако животът се появява сравнително бързо, при правилните условия, това увеличава шанса животът да съществува на други планети."

За проучването учените са изследвали скални проби от масива Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) в Квебек, които д-р Папино е събрал през 2008 г.

NSB, някога част от морското дъно, съдържа някои от най-старите седиментни скали, известни на Земята, за които се смята, че са отложени близо до система от хидротермални отвори, където пукнатините на морското дъно пропускат богати на желязо води, нагрявани от магма.

Д-р Папино държи скална пробаД-р Доминик Папино държи скална проба, оценена на 4,28 милиарда години. Кредит: UCL / FILMBRIGHT

Изследователският екип наряза камъка на слоеве с дебелина приблизително колкото хартия (100 микрона), за да наблюдава отблизо малките структури, подобни на фосили, които са направени от хематит, форма на железен оксид или ръжда, и обвити в кварц. Тези парчета скала са били повече от два пъти по-дебели от предишните слайсове, които изследователите са изрязвали, което позволява на екипа да види по-големи хематитови структури в тях.

Изследователите сравняват структурите и съставите с по-нови фосили, както и с окисляващи желязо бактерии, разположени в близост до хидротермални вентилационни системи днес. Те откриват съвременни еквиваленти на усуканите нишки, успоредно разклоняващи се структури и изкривени сфери (неправилни елипсоиди) например близо до подводния вулкан Лоихи край Хаваите, както и други хидротермални системи в Арктическия и Индийския океан.

Освен че анализира скалните образци под различни оптични и Раман микроскопи (които измерват разсейването на светлината), изследователският екип също така пресъздава дигитално участъци от скалата с помощта на суперкомпютър, който обработва хиляди изображения от двете техники за изобразаване с висока разделителна способност. Първата техника е микротомография, която използва рентгенови лъчи за изследване на хематита вътре в скалите. Втората представлява фокусиран йонен лъч, който отрязва незначителни - с дебелина 200 нанометра - парчета скала, с интегриран електронен микроскоп, правещ изображение между всеки срез.

И двете техники произвеждат купища изображения, използвани за създаване на 3D модели на различни цели. След това 3D моделите позволяват на изследователите да потвърдят, че хематитните нишки са вълнообразни и усукани и съдържат органичен въглерод, а същите характеристики имат и  съвременните микроби, метаболизиращи желязо.

В своя анализ екипът стига до заключението, че хематитните структури не биха могли да бъдат създадени чрез притискане и нагряване на скалата (метаморфизъм) в продължение на милиарди години, като посочва, че структурите изглежда са по-добре запазени в по-фин кварц, който е по-малко засегнати от метаморфизъм, отколкото в по-грубия кварц - който е претърпял повече метаморфизъм.

Изследователите също така разглеждат нивата на редкоземни елементи в скалата с фосили и откриват, че те имат същите нива като други древни скални екземпляри. Това потвърждава, че отлаганията на морското дъно са толкова стари, колкото околните вулканични скали, а не по-млади инфилтрации, както някои предполагат.

Преди това откритие най-старите вкаменелости, съобщени по-рано, са открити в Западна Австралия и са датирани на 3,46 милиарда години, въпреки че някои учени също оспорват статута им на фосили, твърдейки, че имат небиологичен произход.

Справка: “Metabolically diverse primordial microbial communities in Earth’s oldest seafloor-hydrothermal jasper” by Dominic Papineau, Zhenbing She, Matthew S. Dodd, Francesco Iacoviello, John F. SlackErik Hauri, Paul Shearing and Crispin T. S. Little, 13 April 2022, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abm2296

Източник: Diverse Life Forms Evolved 3.75 Billion Years Ago – Challenging the Conventional View of When Life Began
University College London


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.