Среда, 21 февраля, 2024
ДомойБиологияНовые ключи к разгадке первой жизни на Земле: исследователи раскрывают тайны микробов...

Новые ключи к разгадке первой жизни на Земле: исследователи раскрывают тайны микробов возрастом 3,42 миллиарда лет

- Advertisement -

Образец бурового керна зеленокаменного пояса Барбертон, использованный в исследовании. Темные слои содержат частицы углистого вещества, измененные остатки палеоархейных микроорганизмов. Кредит: Мануэль Рейнхардт

Исследовательская группа обнаружила сложные микробные сообщества в экосистемах, возраст которых превышает 3 миллиарда лет.

Считается, что микроорганизмы являются самыми ранними формами жизни на Земле, и доказательства этого обнаружены в горных породах возрастом 3,5 миллиарда лет. Эти породы содержат геохимические и морфологические маркеры, такие как специфические химические соединения и структуры, оставленные этими древними организмами.

Однако до сих пор неясно, когда и где на Земле зародилась жизнь и когда появилось многообразие разновидность развивались в этих ранних микробных сообществах. Доказательства скудны и часто оспариваются.

Теперь исследователи под руководством Геттингенского университета и Университета Линнеуса в Швеции обнаружили ключевые открытия о самых ранних формах жизни. В образцах горных пород из Южной Африки они обнаружили свидетельства беспрецедентно разнообразного углеродного цикла, датируемого примерно 3,42 миллиарда лет назад, с участием различных микроорганизмов. Это исследование показывает, что сложные микробные сообщества существовали в экосистемах уже в палеоархейский период. Результаты опубликованы в журнале Докембрийские исследования.

Раскрытие прошлого: передовые методы исследования

Исследователи проанализировали хорошо сохранившиеся частицы углеродистого вещества — измененные останки живых организмов — и соответствующие слои горных пород из образцов зеленокаменного пояса Барбертона — горного хребта в Южной Африке, породы которого являются одними из древнейших на поверхности Земли. Ученые объединили макро- и микроанализ, чтобы четко идентифицировать первоначальные биологические следы и отличить их от более позднего загрязнения.

Горный район зеленокаменного пояса Барбертона в Южной Африке. Кредит: Аксель Хофманн

Они идентифицировали геохимические «отпечатки пальцев» различных микроорганизмов, в том числе тех, которые, должно быть, использовали солнечный свет для получения энергии, метаболизировали сульфат и, вероятно, также производили метан. Исследователи определили соответствующую роль микроорганизмов в углеродном цикле экосистемы того времени, объединив геохимические данные с данными о текстуре горных пород, полученными в результате анализа шлифов с помощью микроскопа.

«Обнаружив углеродистое вещество в первичных кристаллах пирита и проанализировав изотопы углерода и серы в этих материалах, мы смогли различить отдельные микробные метаболические процессы», — объясняет старший автор исследования доктор Хенрик Дрейк из Университета Линнуса.

Первый автор, доктор Мануэль Рейнхардт из Центра геонаук Геттингенского университета, добавляет: «Мы не ожидали обнаружить следы такого количества микробных метаболических процессов. Это было похоже на пресловутый поиск иголки в стоге сена». Исследование дает редкую возможность взглянуть на ранние экосистемы Земли. «Наши результаты значительно улучшают понимание древних микробных экосистем и открывают новые возможности для исследований в области палеобиологии».

Ссылка: «Аспекты биологического углеродного цикла в ок. Морская экосистема возрастом 3,42 миллиарда лет» М. Рейнхардта, В. Тиля, Ж.-П. Дуда, А. Хофманн, Д. Байнаи, В. Гетц, А. Пак, Дж. Райтнер, М. Шанофски, Дж. Шёниг, М. Дж. Уайтхаус и Х. Дрейк, 12 января 2024 г., Докембрийские исследования.
DOI: 10.1016/j.precamres.2024.107289

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме