Bekräftad. Fossiler som bildades för 3,5 miljarder år sedan, är verkligen fossiler. Det äldsta beviset på liv hittat hittills
Titeln på jordens tidigaste liv har återförts till fossilerna i Pilbara region i Australien. Pilbara-fossilerna hade haft den titeln sedan 1980-talet, tills forskare som studerade gamla stenar på Grönland hittade bevis på forntida liv där. Men efterföljande forskning ifrågasatt den biologiska karaktären hos de grönländska bevisen, vilket ifrågasatte hela frågan igen.
Nu har en ny studie av Pilbara-fossilerna identifierat förekomsten av bevarat organiskt material i dessa fossiler och överlämnat kronan 'Ancient Life' till dem.
Det uråldriga livet i den här titelmatchen är stromatoliter, stenliknande strukturer som fastställs av mikroskopiska encelliga organismer som kallas cyanobakterier. Stromatoliter är både mineraliska och organiska, eftersom de bildas av samhällen av mikroorganismer som utsöndrar slemhinnor som fångar sedimentkorn. Stromatoliter kommer i kolonner, högar och i arkstrukturer som ser ut som sedimentära bergarter. Fossiliserade stromatoliter är de tidigaste bevisen på liv på jorden.
Forskare från University of New South Wales (UNSW) publicerade dessa nya rön i tidskriften Geologi . Deras tidning heter Nanoporös pyrit och organiskt material i 3,5 miljarder år gamla stromatoliter registrerar urliv . Deras upptäckt av organiskt material i dessa forntida fossiler kallas ett stort framsteg på detta område.
'Det här är en spännande upptäckt – för första gången kan vi visa världen att dessa stromatoliter är definitiva bevis för det tidigaste livet på jorden.'
Dr. Raphaeil Baumgartner, ledande forskare, Australian Center for Astrobiology.
Den ledande forskaren är Dr. Raphael Baumgartner, en forskarassistent vid Australian Center for Astrobiology. Baumgartner och de andra forskarna undersökte det välkända Tågeträning i västra Australiens Pilbara-region. Stenarna i Dresser-formationen är 3,49 miljarder år gamla. På 1980-talet hittade forskare bevis på forntida liv där. Men även om bevisen var övertygande fanns det osäkerhet.
Men upptäckten av organiskt material har skingrat den osäkerheten.
'Det här är en spännande upptäckt – för första gången kan vi visa världen att dessa stromatoliter är definitiva bevis för det tidigaste livet på jorden', säger Dr. Baumgartner. Upptäckten kan också hjälpa forskare att söka efter bevis på forntida liv på Mars.
Stromatoliter är inte bara gamla. De formas fortfarande idag. Dessa finns i Shark Bay, Australien. Bildkredit: Av Paul Harrison – Foto taget av Paul Harrison (Reading, Storbritannien) med en Sony CyberShot DSC-H1 digitalkamera., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? curid=714512
Professor Martin Van Kranendonk är chef för astrobiologiska avdelningen vid UNSW. Han säger att upptäckten av organiskt material i Dresser-formationen bevisar att fossilerna där är forntida stromatoliter snarare än bara spännande stenar. Enligt Van Kranendonk är detta ett 'smoking gun'-ögonblick inom vetenskapen.
Han säger också att denna upptäckt kommer att hjälpa till i sökandet efter forntida liv på Mars.
'Detta representerar ett stort framsteg i vår kunskap om dessa bergarter, i vetenskapen om undersökningar av tidiga liv i allmänhet, och - mer specifikt - i sökandet efter liv på Mars. Vi har nu ett nytt mål och ny metodik för att söka efter uråldriga livsspår, säger professor Van Kranendonk.
När dessa bevis först avslöjades på 1980-talet fanns det osäkerhet kring dess ursprung. Fossilerna hade strukturen och strukturen av gamla stromatoliter, men geologisk process kan härma fossiler i detta fall. Det rådde en brist på säkerhet.
'Tyvärr finns det ett klimat av misstro mot texturala biosignaturer i forskarvärlden. Därför har ursprunget till stromatoliterna i Dresser-formationen varit ett hett omdebatterat ämne,” sa Dr Baumgartner i en pressmeddelande .
Stromatoliter från Mellersta Kambrium, vid Helen Lake, Banff National Park, Kanada. Ibland ser stromatoliter ut precis som sedimentära bergarter. Av Wilson44691 – Eget arbete, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7566992
Tidigare fossila prover från Dresserformationen togs från de övre bergskikten, där prover utsatts för väderpåverkan. Men i detta arbete gick forskarna djupare. De fick prover från mycket djupare i berget, där fossiler är bättre bevarade och inte utsätts för väderpåverkan, vilket kan förändra mineralogin och hämma bevarandet.
'När vi tittade på borrkärnprover kunde vi titta på en perfekt ögonblicksbild av forntida mikrobiellt liv,' sa Dr. Baumgartner. De utsatte dessa nya prover för en definitiv störtflod av analytiska tekniker.
'I den här studien tillbringade jag mycket tid i labbet, med hjälp av mikroanalytiska tekniker för att titta mycket noga på stenproverna, för att bevisa vår teori en gång för alla,' sa Baumgartner. Analysen inkluderade kraftfull elektronmikroskopi, spektroskopi och isotopanalys.
'Jag tror att det var runt 23:00 när jag hade det här 'eureka'-ögonblicket, och jag stannade till klockan tre eller fyra på morgonen, bara avbildade och tog bilder eftersom jag var så upprymd.'
Dr. Raphael Baumgartner, ledande forskare, assistent vid Australian Center for Astrobiology
De fossiliserade stromatoliterna själva är till stor del gjorda av mineralet järnkis, eller vad som ibland kallas 'fool's gold' för dess glittrande likhet med faktiskt guld. Och inuti den där järnkis fann Baumgartner organiskt material.
'Det organiska materialet som vi fann bevarat i pyrit av stromatoliterna är spännande - vi tittar på exceptionellt bevarade sammanhängande filament och strängar som vanligtvis är rester av mikrobiella biofilmer,' sa Dr Baumgartner.
Mikrobialittorn är Pavilion Lake, British Columbia, Kanada. Bildkredit: Av Donnie Reid, NASA Pavilion Lake forskningsprojekt – http://www.pavilionlake.com/microbialites.php, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22614555
Enligt forskarna har den här typen av bevis aldrig setts tidigare.
'Det organiska materialet som vi fann bevarat i stromatoliternas pyrit är spännande - vi tittar på exceptionellt bevarade koherenta filament och strängar som vanligtvis är rester av mikrobiella biofilmer,' säger Dr Baumgartner.
'Jag blev ganska förvånad – vi förväntade oss aldrig att hitta den här nivån av bevis innan jag startade det här projektet. Jag minns natten vid elektronmikroskopet där jag äntligen kom på att jag tittade på biofilmsrester. Jag tror att det var runt 23:00 när jag hade det här 'eureka'-ögonblicket, och jag stannade till klockan tre eller fyra på morgonen, bara avbildade och tog bilder eftersom jag var så upprymd. Jag tappade helt koll på tiden, säger Dr Baumgartner.
Dessa upptäckter hjälper oss inte bara att förstå ursprunget till livet på jorden, de hjälper astrobiologer att förstå hur man bäst letar efter fossiliserat forntida liv på Mars.
'Att förstå var livet kunde ha uppstått är verkligen viktigt för att förstå våra härkomster. Och därifrån kan det hjälpa oss att förstå var annat liv kunde ha inträffat – till exempel var det kickstartades på andra planeter, säger Dr Baumgartner.
I augusti besökte forskare från NASA, ESA och RosCosmos Pilbara-regionen i Australien för att arbeta med de forskningstekniker som de kommer att använda i kommande uppdrag till Mars. NASA:s Mars 2020-rover och ESA/RosCosmos ExoMars kommer båda att leta efter bevis på forntida liv på Mars. Forskare vet att alla bevis de hittar kommer att vara mikroskopiska. Det fältarbetet leddes också av professor Van Kranendonk vid UNSW.
En 'crayback'-stromatolit i en grotta i New South Wales, Australien. Bildkredit: Av PaAt-56 på engelska Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38716653
'Om vi bättre kan förstå hur dessa fossil kom till här - och de närliggande geologiska skyltarna som hjälper till att peka vägen till dem - kommer vi att vara så mycket mer förberedda när vi letar efter tecken på liv på Mars', säger Ken Farley, projekt. forskare för Mars 2020 vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory, i en pressmeddelande .
'Precis som Apollo-astronauterna besökte områden av geologiskt intresse på jorden innan de reste till månen, gör forskarna från Mars 2020 och ExoMars sin due diligence innan deras uppdrag når de 160 miljoner plus-milen [160 miljoner plus-milen] -kilometer] resa till den röda planeten”, säger Mitch Schulte, Mars 2020-programforskare vid NASA:s högkvarter i Washington. 'Martin hjälpte dem genom att ge en grundlig och tankeväckande titt på Pilbaras geologiska egenskaper.'
'Det är djupt tillfredsställande att Australiens forntida stenar och vårt vetenskapliga kunnande ger ett så betydande bidrag till vårt sökande efter utomjordiskt liv och avslöjar Mars hemligheter', säger professor Van Kranendonk.
Baumgartner, Kranendonk och andra forskare avslöjar, kapitel för kapitel, historien om hur livet utvecklades på jorden. Om det hjälper oss att avslöja samma historia på Mars, där liv kan ha funnits i miljarder år innan det slutligen utplånades, då kommer det att bli ännu mer av ett Eureka-ögonblick.
Mer:
- Pressmeddelande: Tidiga tecknen på liv: forskare hittar mikrobiella rester i gamla klippor
- Uppsats: Nanoporös pyrit och organiskt material i 3,5 miljarder år gamla stromatoliter registrerar ursprungsliv
- Uppsats: Omvärderar bevis på liv i 3 700 miljoner år gamla klippor på Grönland
- Pressmeddelande: Forskare utforskar outback som testbädd för Mars
- Pressmeddelande: NASA hittar forntida organiskt material, mystisk metan på Mars