Maan varhaisimman elämän otsikko on palautettu Australian Pilbaran alueen fossiileihin. Pilbaran fossiilit olivat pitäneet tätä otsikkoa 1980-luvulta lähtien, kunnes Grönlannin muinaisia kiviä tutkineet tutkijat löysivät todisteita muinaisesta elämästä siellä. Mutta myöhemmissä tutkimuksissa kyseenalaistettiin Grönlannin todisteiden biologinen luonne, mikä asetti koko aiheen uudelleen kyseenalaiseksi.
Nyt uudessa Pilbaran fossiileja koskevassa tutkimuksessa on tunnistettu säilyneiden orgaanisten aineiden esiintyminen näissä fossiileissa ja luovutettu muinaisen elämän kruunu heille.
Muinainen elämä tässä otsikossa on stromatoliitit, kivimaiset rakenteet, jotka ovat asettaneet mikroskooppiset yksisoluiset organismit, nimeltään sinilevät. Stromatoliitit ovat sekä mineraaleja että orgaanisia, koska ne ovat muodostettu mikro-organismien yhteisöistä, jotka erittävät limakalvoja, jotka vangitsevat sedimentin jyvät. Stromatoliiteja esiintyy sarakkeissa, moundissa ja levyrakenteissa, jotka näyttävät sedimenttikiveiltä. Kivettyneet stromatoliitit ovat varhaisin todiste elämästä maapallolla.
New South Walesin (UNSW) yliopiston tutkijat julkaisivat nämä uudet havainnot lehdessä Geology. Heidän paperinsa nimi on nano-huokoinen pyriitti ja orgaaninen aine 3,5 miljardin vuoden ikäisissä stromatoliiteissa, joiden ennätys on elämää. Niiden orgaanisten aineiden havaitsemista näissä muinaisissa fossiileissa kutsutaan merkittäväksi edistykseksi tällä alalla.
"Tämä on jännittävä löytö - voimme ensimmäistä kertaa näyttää maailmalle, että nämä stromatoliitit ovat varma todiste varhaisimmasta elämästä maapallolla."
Dr. Raphaeil Baumgartner, johtava tutkija, Australian astrobiologiakeskus.
Johtava tutkija on tri Raphael Baumgartner, Australian astrobiologiakeskuksen tutkimuskumppani. Baumgartner ja muut tutkijat tutkivat tunnettua Dresser-muodostelmaa Länsi-Australian Pilbaran alueella. Dresser-muodostelman kivet ovat 3,49 miljardia vuotta vanhoja. Tutkijat löysivät 1980-luvulla todisteita muinaisesta elämästä siellä. Mutta vaikka todisteet olivat vakuuttavia, epävarmuutta oli.
Mutta orgaanisen aineen löytö on hälventänyt tämän epävarmuuden.
"Tämä on jännittävä löytö - voimme ensimmäistä kertaa näyttää maailmalle, että nämä stromatoliitit ovat varma todiste varhaisimmasta elämästä maapallolla", tohtori Baumgartner sanoi. Löytö voi myös auttaa tutkijoita etsimään todisteita muinaisesta elämästä Marsilla.
Professori Martin Van Kranendonk on UNSW: n Astrobiologian laitoksen johtaja. Hän sanoo, että orgaanisen aineen löytäminen Dresser-muodostelmassa osoittaa, että fossiilit ovat muinaisia stromatoliiteja kuin vain kiehtovia. Van Kranendonkin mukaan tämä on "tupakointipistoolin" hetki tieteessä.
Hän sanoo myös, että tämä löytö auttaa etsimään muinaista elämää Marsilla.
"Tämä on merkittävä edistysaskel tiedossamme näistä kivistä, varhaisen elämän tutkinnan tieteessä yleensä ja - tarkemmin sanottuna - elämän etsinnässä Marsilla. Meillä on nyt uusi kohde ja uusi metodologia etsimään muinaisia elämänjälkiä ”, professori Van Kranendonk sanoo.
Kun nämä todisteet paljastettiin ensimmäisen kerran 1980-luvulla, niiden alkuperästä oli epävarmuutta. Fossiileilla oli muinaisten stromatoliittien rakenne ja rakenne, mutta geologinen prosessi voi tässä tapauksessa jäljitellä fossiileja. Oli epävarmuutta.
”Valitettavasti tutkimusyhteisössä vallitsee epäluottamus tekstuurien biosignaaleihin. Siksi stromatoliittien alkuperä Dresser-muodostelmassa on ollut kiistanalaisen keskustelun aihe ”, tohtori Baumgartner sanoi lehdistötiedotteessa.
Aikaisemmat fossiilinäytteet Dresser-muodostelmasta otettiin kallion ylemmistä kerroksista, joissa näytteet altistettiin säänkestävyydelle. Mutta tässä työssä tutkijat menivät syvemmälle. He saivat näytteitä paljon syvemmältä kalliosta, missä fossiilit ovat paremmin säilyneitä eivätkä alttiina sääolosuhteille, mikä voi muuttaa mineralogiaa ja estää säilymistä.
"Porausydinnäytteiden tarkastelu antoi meille mahdollisuuden nähdä täydellinen tilannekuva muinaisesta mikrobielämästä", tohtori Baumgartner sanoi. He joutuivat näille uusille näytteille lopullisen analyysimenetelmän tulpan.
"Tässä tutkimuksessa vietin paljon aikaa laboratoriossa mikro-analyyttisiä tekniikoita tarkastellessani hyvin tarkasti kivinäytteitä todistaaksemme teoriamme lopullisesti", Baumgartner sanoi. Analyysi sisälsi suuritehoisen elektronimikroskopian, spektroskopian ja isotooppianalyysin.
"Luulen, että se oli noin klo 23, jolloin minulla oli tämä" eureka "-hetki, ja oleskelin kolmen tai neljään kello aamulla vain kuvantamiseen ja kuvantamiseen, koska olin niin innoissani."
Dr. Raphael Baumgartner, johtava tutkija, Australian astrobiologiakeskuksen assistentti
Itse kivettyneet stromatoliitit ovat suurelta osin valmistettu mineraalipitoisesta pyriitistä tai niin kutsutusta ”typeryskultaksi” sen kimaltelevan samankaltaisuuden vuoksi todellisen kullan kanssa. Ja raudan pyriteistä Baumgartner löysi orgaanisia aineita.
"Orgaaninen aine, jonka havaitsimme säilyneen stromatoliittien pyriteissä, on jännittävää - tarkastelemme poikkeuksellisen säilyneitä koherentteja filamentteja ja säikeitä, jotka ovat tyypillisesti mikrobien biofilmien jäännöksiä", tohtori Baumgartner sanoi.
Tutkijoiden mukaan tällaista näyttöä ei ole koskaan ennen nähty.
"Orgaaninen aine, jonka havaitsimme säilyneen stromatoliittien pyriteissä, on jännittävää - tarkastelemme poikkeuksellisen säilyneitä koherentteja filamentteja ja säikeitä, jotka ovat tyypillisesti mikrobien biofilmien jäännöksiä", tohtori Baumgartner sanoo.
”Olin aika yllättynyt - emme koskaan odottaneet löytävänsä tämän tason todisteita ennen kuin aloitin tämän projektin. Muistan yön elektronimikroskoopilla, jossa sain vihdoin selville, että tarkastelin biofilmijäännöksiä. Luulen, että se oli noin klo 23, jolloin minulla oli tämä eureka-hetki, ja oleskelin kolmen tai neljään aamuin vain kuvantamisessa ja kuvantamisessa, koska olin niin innoissani. Olen menettänyt ajan kokonaan ”, tohtori Baumgartner sanoo.
Nämä havainnot eivät vain auta meitä ymmärtämään elämän alkuperää maan päällä, ne auttavat astrobiologeja ymmärtämään, kuinka etsiä kivettyneitä muinaisia elämiä parhaiten Marsilla.
”Ymmärtäminen siitä, missä elämä olisi voinut syntyä, on todella tärkeää, jotta ymmärrämme esiperämme. Ja sieltä se voisi auttaa meitä ymmärtämään, missä muualla elämä olisi voinut tapahtua - esimerkiksi missä se aloitettiin muilla planeetoilla ”, tohtori Baumgartner sanoo.
Elokuussa NASA: n, ESA: n ja RosCosmosin tutkijat vierailivat Australian Pilbara-alueella tutkimaan tutkimustekniikoita, joita he käyttävät tulevissa marssi-operaatioissa. NASA: n Mars 2020 -reitti ja ESA / RosCosmos ExoMars etsivät molemmat todisteita muinaisesta elämästä Marsilla. Tutkijat tietävät, että kaikki heidän löytämänsä todisteet ovat mikroskooppisia. Tätä kenttätyötä johti myös UNSW: n professori Van Kranendonk.
"Jos ymmärrämme paremmin, kuinka nämä fossiilit <stromatolites> tulivat tänne - ja lähellä olevat geologiset opasteet, jotka auttavat osoittamaan tietä heille -, olemme paljon valmistautuneempia metsästämällä elämän merkkejä Marsilla", Ken sanoi. Farley, NASA: n suihkukonelaboratorion Mars 2020 -projektitutkija, lehdistötiedotteessa.
”Aivan kuten Apollo-astronautit vierailivat maapallolla geologisesti kiinnostavilla alueilla ennen matkustamista Kuuhun, Mars 2020: n ja ExoMarsin tutkijat tekevät asianmukaista huolellisuutta ennen kuin heidän tehtävänsä tekevät 100 miljoonan plus-mailin [160 miljoonan plus] -kilometri] matka Punaiselle planeetalle, kertoo Mars 2020 -ohjelmatutkija Mitch Schulte NASA: n päämajassa Washingtonissa. "Martin auttoi heitä tarjoamalla perusteellisen ja ajattelevan tutkimuksen Pilbaran geologisiin piirteisiin."
"On erittäin ilahduttavaa, että Australian muinaiset kivet ja tieteellinen tietotaitomme ovat edistäneet niin merkittävästi maanpäällisen elämän etsintäämme ja Marsin salaisuuksien vapauttamista", sanoi professori Van Kranendonk.
Baumgartner, Kranendonk ja muut tutkijat paljastavat luku kerrallaan tarinan siitä, kuinka elämä kehittyi maan päällä. Jos se auttaa meitä paljastamaan saman tarinan Marsilla, jossa elämä on voinut olla olemassa miljardeja vuosia ennen lopullista hävittämistä, se tulee vielä enemmän Eureka-hetkeksi.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Varhaisimmat elämän merkit: tutkijat löytävät mikrobijäännöksiä muinaisissa kivissä
- Tutkimuspaperi: Nano-huokoinen pyriitti ja orgaaniset aineet 3,5 miljardin vuoden ikäisissä stromatoliiteissa ennallistavat ensisijaista elämää
- Tutkimuspaperi: Elämän todisteiden uudelleenarviointi Grönlannin 3700 miljoonan vuoden ikäisissä kivissä
- Lehdistötiedote: Tutkijat tutkivat Outbackia Marsin koetalona
- Lehdistötiedote: NASA löytää muinaisen orgaanisen materiaalin, salaperäisen metaanin Marsille
