Farklı yaşam formları önceden düşünülenden daha önce evrimleşmiş olabilir

En az 3.75 milyar yıl önce Dünya’da çeşitli mikrobiyal yaşam vardı, UCL araştırmacıları tarafından yönetilen ve yaşamın ne zaman başladığına dair geleneksel görüşe meydan okuyan yeni bir çalışma öneriyor.

Dergide yayınlanan çalışma için Bilim Gelişmeleri, araştırma ekibi, Quebec, Kanada’dan 3,75 ila 4,28 milyar yaşında olduğu tahmin edilen yumruk büyüklüğünde bir kayayı analiz etti. daha erken Doğa Ekip, kayada bakteriler tarafından yapılmış gibi görünen küçük iplikler, yumrular ve tüpler buldu.

Bununla birlikte, tüm bilim adamları, eski yaşamın ilk işareti olarak daha yaygın olarak kabul edilenden yaklaşık 300 milyon yıl öncesine dayanan bu yapıların biyolojik kökenli olduğu konusunda hemfikir değildi.

Şimdi, kayanın kapsamlı bir analizinden sonra, ekip çok daha büyük ve daha karmaşık bir yapı keşfetti – bir tarafında neredeyse bir santimetre uzunluğunda paralel dallara sahip bir gövde – ve bunun yanında yüzlerce çarpık küre veya elipsoid. tüpler ve filamentler.

Araştırmacılar, yapıların bir kısmının tesadüfi kimyasal reaksiyonlar yoluyla oluşturulabilmesine rağmen, paralel dallara sahip “ağaç benzeri” gövdenin büyük olasılıkla biyolojik kökenli olduğunu, çünkü tek başına kimya yoluyla oluşturulmuş hiçbir yapı bulunmadığını söylüyorlar.

Ekip ayrıca bakterilerin enerjilerini farklı şekillerde nasıl elde ettiğine dair kanıtlar da sağlıyor. Kayada, oksijen içermeyen bir fotosentez yoluyla demir, kükürt ve muhtemelen karbondioksit ve ışıkla yaşayan eski mikroplarla uyumlu mineralize kimyasal yan ürünler buldular.

Araştırmacılara göre bu yeni bulgular, ilkel Dünya’da, potansiyel olarak gezegenin oluşmasından 300 milyon yıl kadar kısa bir süre sonra, çeşitli mikrobiyal yaşamın var olabileceğini öne sürüyor.

Lider yazar Dr. Dominic Papineau (UCL Yer Bilimleri, UCL Londra Nanoteknoloji Merkezi, Gezegen Bilimleri Merkezi ve Çin Yerbilimleri Üniversitesi) şunları söyledi: Dünya 3.75 ila 4.28 milyar yıl önce.”

“Bu, yaşamın Dünya’nın oluşmasından 300 milyon yıl kadar kısa bir süre sonra başlamış olabileceği anlamına geliyor. Jeolojik açıdan, bu hızlıdır – Güneş’in galaksi etrafında bir dönüşü kadar.”

“Bu bulguların dünya dışı yaşam olasılığına ilişkin çıkarımları var. Doğru koşullar verildiğinde yaşam nispeten hızlı ortaya çıkıyorsa, bu, yaşamın diğer gezegenlerde var olma şansını artırır.”

Araştırma için araştırmacılar, Dr. Papineau’nun 2008’de topladığı Quebec’in Nuvvuagittuq Supracrustal Belt’inden (NSB) kayaları incelediler. NSB, bir zamanlar deniz tabanından oluşan, Dünya’da bilinen en eski tortul kayaçlardan bazılarını içeriyor ve döşendiği sanılıyor. deniz tabanındaki çatlakların magma tarafından ısıtılan demir açısından zengin sulara izin verdiği bir hidrotermal havalandırma sisteminin yakınında.

Araştırma ekibi, bir tür demir oksit veya pas olan hematitten yapılmış ve kuvarsla kaplanmış küçük fosil benzeri yapıları yakından gözlemlemek için kayayı kağıt kalınlığında (100 mikron) dilimlere ayırdı. Elmas kaplı bir testere ile kesilen bu kaya dilimleri, araştırmacıların kestiği önceki bölümlerden iki kat daha kalındı ​​ve ekibin içlerinde daha büyük hematit yapıları görmesini sağladı.

Yapıları ve bileşimleri, günümüzdeki hidrotermal havalandırma sistemlerinin yakınında bulunan demir oksitleyici bakterilerin yanı sıra daha yeni fosillerle karşılaştırdılar. Örneğin Hawaii yakınlarındaki Loihi denizaltı yanardağının yanı sıra Kuzey Kutbu ve Hint okyanuslarındaki diğer havalandırma sistemlerine yakın, bükülen iplikçiklere, paralel dallanma yapılarına ve çarpık kürelere (düzensiz elipsoidler) günümüz eşdeğerlerini buldular.

Araştırma ekibi, çeşitli optik ve Raman mikroskopları (ışık saçılımını ölçen) altında kaya örneklerini analiz etmenin yanı sıra, iki yüksek çözünürlüklü görüntüleme tekniğinden binlerce görüntüyü işleyen bir süper bilgisayar kullanarak kayanın bölümlerini dijital olarak yeniden yarattı. İlk teknik, kayaların içindeki hematite bakmak için X-ışınlarını kullanan mikro-CT veya mikrotomografi idi. İkincisi, her dilim arasında bir görüntü alan entegre bir elektron mikroskobu ile çok küçük (200 nanometre kalınlığındaki) kaya dilimlerini tıraş eden odaklanmış iyon ışınıydı.

Her iki teknik de farklı hedeflerin 3 boyutlu modellerini oluşturmak için kullanılan görüntü yığınları üretti. 3 boyutlu modeller daha sonra araştırmacıların hematit filamentlerinin dalgalı ve bükülmüş olduğunu ve günümüzün demir yiyen mikroplarıyla paylaşılan özellikler olan organik karbon içerdiğini doğrulamasını sağladı.

Ekip, analizlerinde, hematit yapılarının, kayanın milyarlarca yıl boyunca sıkıştırılması ve ısıtılması (metamorfizma) yoluyla yaratılamayacağı sonucuna vardı ve yapıların daha ince kuvarsda (metamorfizmadan daha az etkilenir) daha iyi korunmuş gibi göründüğüne dikkat çekti. ) daha iri kuvarstan (daha fazla metamorfizma geçirmiş) daha fazladır.

Araştırmacılar ayrıca fosil yüklü kayalardaki nadir toprak elementlerinin seviyelerine baktılar ve diğer antik kaya örnekleriyle aynı seviyelere sahip olduklarını buldular. Bu, deniz tabanı tortularının, bazılarının önerdiği gibi daha genç sahte sızıntılar değil, çevreleyen volkanik kayalar kadar eski olduğunu doğruladı.

Bu keşiften önce, daha önce bildirilen en eski fosiller Batı Avustralya’da bulundu ve 3,46 milyar yaşındaydı, ancak bazı bilim adamları biyolojik kökenli olmadıklarını savunarak fosil statüsüne de itiraz ettiler.