Tittelen Earth's tidligste liv er blitt returnert til fossilene i Pilbara-regionen i Australia. Pilbara-fossilene hadde hatt den tittelen siden 1980-tallet, til forskere som studerte eldgamle bergarter på Grønland fant bevis på eldgamle liv der. Men påfølgende forskning stilte spørsmål ved den biologiske karakteren av grønlandske bevis, noe som satte hele spørsmålet igjen spørsmål.
Nå har en ny studie av Pilbara-fossilene identifisert tilstedeværelsen av bevart organisk materiale i disse fossilene, og overlevert 'Ancient Life' kronen tilbake til dem.
Det eldgamle livet i denne tittelen er stromatolitter, berglignende strukturer lagt ned av mikroskopiske, encellede organismer kalt cyanobakterier. Stromatolitter er både minerale og organiske, fordi de er dannet av samfunn av mikroorganismer som skiller ut slim som fanger korn av sediment. Stromatolitter kommer i søyler, hauger og i arkstrukturer som ser ut som sedimentære bergarter. Fossiliserte stromatolitter er de tidligste bevisene på liv på jorden.
Forskere fra University of New South Wales (UNSW) publiserte disse nye funnene i tidsskriftet Geology. Papiret deres har tittelen Nano-porøs pyritt og organisk materiale i 3,5 milliarder år gamle stromatolitter, som registrerer urbefolkningen. Oppdagelsen av organisk materiale i disse gamle fossilene kalles et stort fremskritt på dette feltet.
"Dette er en spennende oppdagelse - for første gang er vi i stand til å vise verden at disse stromatolittene er et definitivt bevis for det tidligste livet på jorden."
Dr. Raphaeil Baumgartner, hovedforsker, australske senter for astrobiologi.
Den viktigste forskeren er Dr. Raphael Baumgartner, en forskningsassistent ved det australske senteret for astrobiologi. Baumgartner og de andre forskerne undersøkte den velkjente Dresser-formasjonen i Piltras-regionen i Vest-Australia. Bergartene i Dresser-formasjonen er 3,49 milliarder år gamle. På 1980-tallet fant forskere bevis på eldgamle liv der. Men selv om bevisene var overbevisende, var det usikkerhet.
Men oppdagelsen av organisk materiale har fjernet den usikkerheten.
"Dette er en spennende oppdagelse - for første gang er vi i stand til å vise verden at disse stromatolittene er et definitivt bevis for det tidligste livet på jorden," sa Dr. Baumgartner. Funnet kan også hjelpe forskere med å søke etter bevis på eldgamle liv på Mars.
Professor Martin Van Kranendonk er direktør for avdeling for astrobiologi ved UNSW. Han sier at funnet av organisk materiale i Dresser-formasjonen beviser at fossilene der er gamle stromatolitter i stedet for bare spennende utseende bergarter. I følge Van Kranendonk er dette et ‘smoke gun’ moment i vitenskapen.
Han sier også at denne oppdagelsen vil hjelpe i letingen etter eldgamle liv på Mars.
"Dette representerer en stor fremgang i vår kunnskap om disse bergartene, i vitenskapen om undersøkelser av tidlig liv generelt, og - nærmere bestemt - i søken etter liv på Mars. Vi har nå et nytt mål og en ny metodikk for å søke etter eldgamle livsspor, sier professor Van Kranendonk.
Da dette beviset først ble avdekket på 1980-tallet, var det usikkerhet rundt opprinnelsen. Fossilene hadde strukturen og strukturen til gamle stromatolitter, men geologisk prosess kan etterligne fossiler i dette tilfellet. Det var mangel på sikkerhet.
”Dessverre er det et klima av mistillit til bioteknologier i forskningsområdet. Opphavet til stromatolittene i Dresser-formasjonen har derfor vært et sterkt omdiskutert tema, ”sa Dr. Baumgartner i en pressemelding.
Tidligere fossile prøver fra Dresser-formasjonen ble tatt fra de øvre lagene av bergart, der prøver ble utsatt for forvitring. Men i dette arbeidet gikk forskerne dypere. De hentet prøver fra mye dypere i fjellet, der fossiler er bedre bevart og ikke utsatt for forvitring, noe som kan endre mineralogien og hemme bevaring.
"Når vi ser på prøver av borekjerner, gjorde det mulig for oss å se på et perfekt øyeblikksbilde av det gamle mikrobielle livet," sa Dr. Baumgartner. De utsatte disse nye prøvene for en definitiv spekter av analytiske teknikker.
"I denne studien brukte jeg mye tid på laboratoriet, ved å bruke mikroanalytiske teknikker for å se veldig på steinprøvene, for å bevise teorien vår en gang for alle," sa Baumgartner. Analysen inkluderte høydrevet elektronmikroskopi, spektroskopi og isotopanalyse.
"Jeg tror det var rundt klokken 23 da jeg hadde dette 'eureka' øyeblikket, og jeg ble til klokka tre eller fire om morgenen, bare bilder og bilder fordi jeg var så spent."
Dr. Raphael Baumgartner, hovedforsker, førsteamanuensis i det australske senteret for astrobiologi
Selve de fossiliserte stromatolittene er i stor grad laget av mineraljernpyritten, eller det som noen ganger kalles "narres gull" for sin glitrende likhet med faktisk gull. Og inne i den jernpyritten fant Baumgartner organisk materiale.
"Det organiske materialet som vi fant bevart i stromatolittenes pyritt er spennende - vi ser på eksepsjonelt konserverte sammenhengende filamenter og tråder som vanligvis er rester av mikrobielle biofilmer," sa Dr. Baumgartner.
I følge forskerne har denne typen bevis aldri blitt sett før.
"Det organiske materialet som vi fant bevart i stromatolittenes pyritt er spennende - vi ser på eksepsjonelt konserverte koherente filamenter og tråder som vanligvis er rester av mikrobielle biofilmer," sier Dr. Baumgartner.
”Jeg ble ganske overrasket - vi forventet aldri å finne dette bevisnivået før jeg startet dette prosjektet. Jeg husker natten ved elektronmikroskopet hvor jeg endelig fant ut at jeg så på biofilmrester. Jeg tror det var rundt klokka 23 da jeg hadde dette ‘eureka’-øyeblikket, og jeg ble til klokka tre eller fire om morgenen, bare avbildet og avbildet fordi jeg var så spent. Jeg mistet tidenes oversikt, sier Dr. Baumgartner.
Disse funnene hjelper oss ikke bare med å forstå opprinnelsen til livet på jorden, de hjelper astrobiologer med å forstå hvordan vi best kan se etter fossilert eldgamelt liv på Mars.
”Å forstå hvor livet kunne ha dukket opp er virkelig viktig for å forstå aner. Og derfra kan det hjelpe oss å forstå hvor ellers livet kunne ha oppstått - for eksempel der det ble startet med start på andre planeter, sier Dr. Baumgartner.
I august besøkte forskere fra NASA, ESA og RosCosmos Pilbara-regionen i Australia for å jobbe med forskningsteknikkene de vil bruke i kommende oppdrag til Mars. NASAs Mars 2020-rover og ESA / RosCosmos ExoMars vil begge lete etter bevis for eldgamle liv på Mars. Forskere vet at alle bevis de finner vil være mikroskopiske. Det feltarbeidet ble også ledet av professor Van Kranendonk ved UNSW.
"Hvis vi bedre kan forstå hvordan disse fossilene <stromatolitter> kom til å være her - og de geologiske skiltingene i nærheten som hjelper til med å peke veien for dem - vil vi være så mye mer forberedt når vi jakter på livstegn på Mars," sa Ken Farley, prosjektforsker for Mars 2020 ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, i en pressemelding.
"Akkurat som Apollo-astronautene besøkte områder med geologisk interesse på Jorden før de reiste til Månen, gjør forskerne fra Mars 2020 og ExoMars sin aktsomhet før oppdragene deres lager 160 millioner pluss kilometer -kilometer] tur til den røde planeten, ”sa Mitch Schulte, Mars 2020-programforsker ved NASA-hovedkvarteret i Washington. "Martin hjalp dem ved å gi et grundig og tankevekkende blikk på de geologiske trekkene til Pilbara."
"Det er dypt tilfredsstillende at Australias eldgamle bergarter og vår vitenskapelige kunnskap gir et så betydelig bidrag til vår søken etter utenomjordisk liv og låser opp hemmelighetene til Mars," sa professor Van Kranendonk.
Baumgartner, Kranendonk og andre forskere avslører, kapittel for kapittel, historien om hvordan livet utfoldet seg på jorden. Hvis det hjelper oss å avsløre den samme historien på Mars, der livet kan ha eksistert i milliarder av år før vi til slutt ble utslettet, vil det være enda mer et Eureka-øyeblikk.
Mer:
- Pressemelding: Tidligste tegn på liv: forskere finner mikrobielle rester i eldgamle bergarter
- Forskningsoppgave: Nano-porøs pyritt og organisk materiale i 3,5 milliarder år gamle stromatolitter registrerer uregelmessig liv
- Forskningsartikkel: Evaluering av bevis på liv i 3.700 millioner år gamle bergarter på Grønland
- Pressemelding: Forskere utforsk Outback som testbed for Mars
- Pressemelding: NASA finner eldgamelt organisk materiale, mystisk metan på Mars
