Tidligste tegn på liv:Forskere finder mikrobielle rester i gamle klipper

Vestaustraliens berømte 3,5 milliarder år gamle stromatolitter indeholder mikrobielle rester af noget af det tidligste liv på Jorden, UNSW-forskere har fundet.

Forskere har fundet usædvanligt bevarede mikrobielle rester i nogle af Jordens ældste sten i det vestlige Australien - et stort fremskridt på området, giver fingerpeg om, hvordan livet på Jorden opstod.

UNSW-forskerne fandt det organiske stof i stromatolitter - forstenede mikrobielle strukturer - fra den gamle Dresser-formation i Pilbara-regionen i det vestlige Australien.

Man har troet, at stromatolitterne er af biogen oprindelse, lige siden de blev opdaget i 1980'erne. Imidlertid, på trods af stærke teksturer, den teori var ubevist i næsten fire årtier, fordi videnskabsmænd ikke havde været i stand til at påvise den endelige tilstedeværelse af bevarede organiske stoffer - indtil dagens publikation i Geologi .

"Dette er en spændende opdagelse - for første gang, vi er i stand til at vise verden, at disse stromatolitter er endegyldigt bevis for det tidligste liv på jorden, "siger hovedforsker Dr. Raphael Baumgartner, en forskningsmedarbejder ved Australian Center for Astrobiology i professor Martin Van Kranendonks team ved UNSW.

Professor Van Kranendonk siger, at opdagelsen er det tætteste, holdet er kommet på en "rygende pistol" for at bevise eksistensen af ​​et så gammelt liv.

"Dette repræsenterer et stort fremskridt i vores viden om disse klipper, i videnskaben om tidlige livsundersøgelser generelt, og - mere specifikt - i søgen efter liv på Mars. Vi har nu et nyt mål og ny metode til at søge efter gamle livsspor, " siger professor Van Kranendonk.

borer dybt, ser nøje efter

Lige siden kommodeformationen blev opdaget i 1980, videnskabsmænd har spekuleret på, om strukturerne virkelig var mikrobielle og derfor de tidligste tegn på liv.

"Desværre, der er et klima af mistillid til teksturelle biosignaturer i forskersamfundet. Derfor, oprindelsen af ​​stromatolitterne i Dresser-formationen har været et meget omdiskuteret emne, " siger Dr. Baumgartner.

"I dette studie, Jeg brugte meget tid i laboratoriet, ved hjælp af mikroanalytiske teknikker til at se meget nøje på stenprøverne, at bevise vores teori en gang for alle. "

Stromatolitter i Dresser-formationen stammer normalt fra klippeoverfladen, og er derfor stærkt forvitret. Til denne undersøgelse, forskerne arbejdede med prøver, der blev taget længere nede i klippen, under vejrprofilen, hvor stromatolitterne er usædvanligt velbevarede.

"At se på borekerneprøver gav os mulighed for at se på et perfekt øjebliksbillede af gammelt mikrobielt liv, " siger Dr. Baumgartner.

Brug af en række banebrydende mikroanalytiske værktøjer og teknikker - inklusive høj-powered elektronmikroskopi, spektroskopi og isotopanalyse - Dr. Baumgartner analyserede klipperne.

Han fandt ud af, at stromatolitterne i det væsentlige er sammensat af pyrit - et mineral også kendt som 'narre guld' - der indeholder organisk materiale.

"Det organiske stof, som vi fandt bevaret i stromatolitternes pyrit, er spændende - vi ser på usædvanligt bevarede sammenhængende filamenter og tråde, der typisk er rester af mikrobielle biofilm, " siger Dr. Baumgartner.

Forskerne siger, at sådanne rester aldrig er blevet observeret før i Dresser-formationen, og at det faktisk var utroligt spændende at se beviserne nede i mikroskopet.

"Jeg var ret overrasket - vi havde aldrig forventet at finde dette niveau af beviser, før jeg startede dette projekt. Jeg husker natten ved elektronmikroskopet, hvor jeg endelig fandt ud af, at jeg kiggede på biofilmrester. Jeg tror, ​​det var omkring kl. 23, da jeg havde dette 'eureka' -øjeblik, og jeg blev til klokken tre -fire om morgenen, bare billed- og billeddannelse, fordi jeg var så spændt. Jeg mistede totalt overblikket over tiden, " siger Dr. Baumgartner.

Ledtråde til at søge efter liv på Mars

For godt to år siden, Dr. Baumgartners kollega Tara Djokic, en UNSW Ph.D. kandidat, fundet stromatolitter i varme kilder i samme region i WA, skubbe den tidligst kendte eksistens af mikrobielt liv på land med 580 millioner år.

"Taras hovedfund var disse usædvanlige geyseritaflejringer, der indikerer, at der har været gejsere i dette område, og derfor væskeuddrivelser på udsat landoverflade, " siger Dr. Baumgartner.

"Hendes undersøgelse var fokuseret på det bredere geologiske miljø af palæo-miljøet - støtte til teorien om, at liv opstod på landjorden, snarere end i havet - mens min undersøgelse virkelig gik dybere på de finere detaljer af stromatolitstrukturerne fra området."

Forskerne siger, at begge undersøgelser hjælper os med at besvare et centralt spørgsmål:hvor kom menneskeheden fra?

"At forstå, hvor livet kunne være kommet frem, er virkelig vigtigt for at forstå vores aner. Og derfra, det kunne hjælpe os med at forstå, hvor livet ellers kunne have fundet sted - f.eks. hvor det blev sparket i gang på andre planeter, " siger Dr. Baumgartner.

Bare i sidste måned, NASA og European Space Agency (ESA) videnskabsmænd tilbragte en uge i Pilbara med Martin Van Kranendonk til specialistuddannelse i at identificere tegn på liv i de samme gamle klipper. Det var første gang, at Van Kranendonk delte regionens indsigt med et dedikeret team af Mars-specialister - en gruppe, der inkluderer lederne af NASA og ESA Mars 2020-missioner.

"Det er dybt tilfredsstillende, at Australiens ældgamle klipper og vores videnskabelige knowhow yder et så væsentligt bidrag til vores søgen efter udenjordisk liv og låser op for Mars' hemmeligheder, siger professor Van Kranendonk.