Najstariji fosili na svijetu stari su 3,7 milijardi godina

Novootkrivene stijene sugeriraju da je život nastao vrlo brzo nakon što je Zemlja nastala.

Zaljev Disko na Grenlandu(Bob Strong)

Jugozapadni kut Grenlanda je neplodno mjesto. Većinu vremena jedina živa bića koja možete vidjeti su mahovina i lišajevi. Međutim, povremeno možete uočiti i nekoliko znanstvenika koji su došli proučavati stijene ovog pustog krajolika, koji su među najstarijima na Zemlji. Nastali su prije oko 3,7 milijardi godina, kada je naš planet star 4,5 milijardi godina još bio u djetinjstvu.

Prije nekoliko godina, geolozi Allen Nutman , Vickie Bennett , i Clark Friend proučavali su ove drevne stijene kada su primijetili nekoliko novih izdanaka koji su nedavno otkriveni topljenjem snijega. Otišli su do jednog i brzo pronašli nešto neočekivano: ravne slojeve stijene s konusnim izbočinama koje su se dizale iz njih. Svi smo odjednom pomislili: ‘AH! Znamo što mislimo da su to!’, prisjeća se Nutman. Bili smo jako uzbuđeni.

Trojac je shvatio da su strukture izgledao točno kao stromatoliti — slojevite strukture koje su stvorile zajednice drevnih bakterija. Ti su mikrobi živjeli u velikim prostirkama, koje su proizvodile ljepljivu sluz koja je zarobljavala zrnca pijeska i minerale. Kako su bakterije nastavile rasti, pomakle su se prema gore, ostavljajući slojeve minerala za sobom. S vremenom su se ti minerali stvrdnuli u kupole i humke. To su stromatoliti: fosilizirani dijelovi bakterijske arhitekture.

Do sada su najstariji poznati stromatoliti potjecali iz Zapadne Australije i bili su stari 3,48 milijardi godina. Predstavljali su najranije uvjerljive dokaze o životu na Zemlji. I strukture koje su otkrili Nutman, Bennett i Friend na Grenlandu su stari 3,7 milijardi godina — 220 milijuna godina stariji od australskih. Ako ih trojac ispravno čita, a stvarno su ih proizvele bakterije, onda su oni lako najstariji fosili ikada pronađeni.

Sažete li cijelu povijest Zemlje u jednu kalendarsku godinu, tada su bakterije koje su stvorile grenlandske fosile bile žive u drugom tjednu ožujka. A budući da su već bili sofisticirani, sposobni formirati velike kolonije, sam život je morao nastati mnogo ranije, možda negdje sredinom veljače.

Implikacija je da nakon što je Zemlja rođena, nije trebalo dugo da se život pokrene. Kao NASA geolog Abigail Allwood piše u popratnom komentaru, kolijevka života [mogla je biti] spremna i ljuljala se kada je sama Zemlja bila tek dijete.

Stromatoliti su dugo bili kontroverzni. Prirodni procesi mogu proizvesti strukture koje izgledaju vrlo slične stromatolitima, a mnogi znanstvenici su se upleli u dugim raspravama o tome je li određeni komad stijene stvarno djelo mikroba. Bez obzira na to, opće je prihvaćeno da je najstariji poznati stromatoliti su iz regije Pilbara u Zapadnoj Australiji i stari su 3,5 milijardi godina.

Stromatoliti u Australiji. Zasluge: Paul Morris

Činilo se malo vjerojatnim da će istraživači pronaći starije, s obzirom na to da postoji nekoliko drugih nalazišta na Zemlji gdje starije stijene zapravo postoje. Zapadni Grenland — a posebno obalno mjesto zvano Isua Greenstone pojas —iznimka je, ali ipak problematična. Njegove stijene su zasigurno drevne, ali su također stavljene kroz cjedilu, izobličene i izobličene intenzivnom toplinom i pritiskom. Činilo se malo vjerojatnim da će sačuvati čiste slojeve i oblike koji čine stromatolite tako prepoznatljivim.

U početku su Nutman i drugi tražili alternativne znakove na grenlandskim stijenama, poput kemijskih znakova koji bi mogli odati aktivnost živih bića. Oni pronašao nekoliko takvih potpisa , ali nijedna nije napravljena za slučaj zakucavanja. Kemijski dokazi mogli bi se protumačiti kao znakovi života, ali uvijek je postojao neki element sumnje, kaže Nutman. Ali ono što sada imamo je nešto sasvim drugačije - nešto opipljivo i vidljivo što možete vidjeti, a ne čitanje koje je proizašlo iz instrumenta.

Njegov je tim pronašao ono što misle da su stromatoliti u tri odvojena izdanka. Ove mrlje stijene su male, i kao i sve ostalo u regiji, jako su izobličene. Ipak, tim je uspio provjeriti dugačak popis kriterija za koje misle da ih čvrsto identificiraju kao stromatoliti. Na primjer, postoji njihov oblik - čunjevi ili kupole sa strmim stranama koje vrlo sliče Pilbara stromatolitima i za razliku od bilo koje strukture nastale samo fizičkim procesima. Ovi oblici predstavljaju stromatolite koji vire iz plitke vode, dok im se pijesak gomila uz bokove.

Također se razlikuju od stijena oko sebe po svojoj strukturi i kemiji - na primjer, sadrže fine slojeve i niske koncentracije titana i kalija. Oni također sadrže razine itrija i drugih rijetkih elemenata koji su u skladu s morskom vodom. Opet, to sugerira da to nisu samo dijelovi stijene koji su presavijeni u oblike nalik stromatolitu. Umjesto toga, oni su djelo mikroba, rastu u plitkom oceanu. Kada pogledamo ove stijene, dobivamo prekrasan slučajan snimak vrlo davnog vremena, kaže Nutman.

Allen Nutman i Vickie Bennet drže uzorak stromatolita starog 3,7 milijardi godina. Zasluge: Yuri Amelin

Nutman je vrlo pažljiv radnik, kaže Nora Noffke , geolog koji proučava mikrobne prostirke. Ona je na ogradi o tome što su te nove strukture, s obzirom na lošu kvalitetu očuvane stijene, ali je također optimistična da će pojas Isua Greenstone dati jasnije fosilne dokaze za rani život.

Tumačenje takvih struktura uvijek će biti kontroverzno, ali samo njihovo postojanje je dobar znak, dodaje astrobiolog Dorothy Oehler . To sugerira da bi u istoj regiji mogli postojati još bolje očuvani džepovi stijena, gdje bi se mogli otkriti daljnji potencijalni dokazi tako ranog života.

Ako je Nutman u pravu da je pronašao stromatolite, mikrobi su već živjeli u velikim i možda kooperativnim zajednicama prije 3,7 milijardi godina. To sugerira određenu sofisticiranost života, a da je život nastao znatno prije te točke, kaže. To se uklapa s kemijskim dokazima koje su on i drugi već otkrili na Grenlandu. I to odgovara dokazima iz genetskih studija, koji sugeriraju da je univerzalni predak svih živih bića živio prije oko 4 milijarde godina. U vrijeme kada su grenlandske bakterije stvarale stromatolite, život je već imao značajnu pretpovijest, kaže Nutman.

Implikacije su zapanjujuće, piše Allwood. To znači da je život nastao iznenađujuće brzo nakon što je Zemlja nastala. Potom se zadržao kroz razdoblje prije 3,7 milijardi godina, kada su mladu Zemlju redovito gađali asteroidi. Ako bi život ovdje mogao pronaći uporište i ostaviti takav otisak da postoje tragovi... onda život nije nemirna, nevoljna i nevjerojatna stvar. Dajte životu pola prilike i on će krenuti s njim.

Možda je tako bilo i na drugim svjetovima. Dok su se formirali grenlandski stromatoliti, Mars je još uvijek bio vlažan planet. Ako se život mogao tako brzo razviti na Zemlji, nema razloga zašto se ne bi mogao razviti na Marsu, što povećava mogućnost otkrivanja znakova drevnog života na Marsu, kaže Nutman. Možda će roveri budućnosti prenositi slike marsovskih stromatolita.