Новый рекорд установили геологи, разыскивающие самые древние признаки жизни на Земле. В геологической формации Исуа на юго-западе Гренландии ими найдены окаменевшие сообщества микроорганизмов, возрастом 3,7 миллиарда лет. Находка не только позволяет узнать больше об истории жизни на Земле, но и может помочь в поисках свидетельств жизни, существовавшей на других планетах.
Ранее в той же формации Исуа были обнаружены косвенные признаки органической жизни, еще более древние – около 4,1 миллиарда лет. Там присутствует углерод и сера органического происхождения (ученые определяют это по характерному соотношению разных изотопов углерода). Также на это указывает наличие железистых кварцитов (джеспилитов), в которых железо соединено с кислородом, возникшим благодаря деятельности первых фотосинтетических организмов. Датировка формации Исуа получена уран-свинцовым методом, по соотношению этих элементов в зернах циркона. Интересно, что формация Исуа – самый древний известный нам образец осадочных горных пород, то есть признаки органики обнаруживаются, как только появляется возможность их найти.
Прямым свидетельством жизни служат строматолиты – окаменевшие остатки так называемых бактериальных матов. Эти сообщества микроорганизмов встречаются на Земле и сейчас, чаще всего на неглубоких морских лагунах с большой соленостью или в соленых озерах (например, есть они в заливе Сиваш). Цианобактерии в этих местах образуют на камнях “коврики” толщиной от нескольких миллиметров до пары сантиметров. Каждый коврик – сложно устроенная экосистема, в верхних слоях которой обитают аэробные микроорганизмы, часть которых способна к фотосинтезу, а в самом низу живут анаэробы, потребляющие готовую органику. В итоге деятельности этого сообщества образуется минеральный осадок из карбоната кальция, который нарастает примерно на треть миллиметра в год. Так получается строматолит.
Маты, образованные цианобактериями, были первыми сообществами живых организмов на Земле. Время, когда они появились, называется архейским эоном (от 4,0 до 2,5 млрд. лет назад). Земля, которой на момент начала архея исполнилось не более 0,6 миллиарда лет, была все еще раскалена, на ней происходило множество вулканических извержений, формирование земной коры только-только завершилось, поэтому в ряде мест лава свободно выходила на поверхность. Атмосфера и гидросфера в начале архея еще не были четко разделены и представляли собой смесь газов и пара высокой плотности. Основными ее компонентами были аммиак и метан, кислорода еще не было. Из-за плотной атмосферы свет Солнца проникал на Землю значительно хуже, чем сейчас. Формирующиеся океаны были неглубокими, а вода в них была очень концентрированным раствором солей.
Предыдущий рекорд древности принадлежал строматолитам из формации Стрелли-Пул, которая находится на северо-западе Австралии в окрестностях города Марбл-Бар. Это место одно из самых жарких на Земле иронично прозвали «Северным Полюсом» (North Pole). Строматолиты с «Северного Полюса», как в 2006 году определила геолог Эбигайль Эллвуд (Abigail Allwood), возникли 3,4 миллиарда лет назад.
Теперь группа ученых во главе с Алленом Нутманом (Allen Nutman) из австралийского Университета Вуллонгонга установила, что возраст строматолитов из формации Исуа составляет 3,7 миллиарда лет. Ученые говорят, что им сильно повезло: сохранилось очень мало осадочных пород такого возраста, большая часть их давно была преобразована в метаморфические. Найдены два участка с выходами этих пород. Характерные образования в виде конусов и регулярные слои позволяют узнать строматолиты. По содержанию редкоземельных элементов геологи определили, что они образовались в неглубоких водах океана, подобно современным бактериальным матам. Ученые уверены в бактериальном происхождении находок, как и в том, что это самые древние окаменевшие следы организмов, когда-либо обнаруженные на Земле. О своем открытии ученые сообщили в журнале Nature.
Эбигайль Эллвуд, комментируя находку, говорит, что она поможет в охоте за признаками прошлой жизни на других планетах, в первую очередь – на Марсе. Поскольку там отсутствует тектоника плит, марсианские породы не подвержены столь сильной метаморфизации, как на Земле, есть шанс, что древние строматолиты могли там сохраниться.
