Tajemnicze skały sprzed 3,48 mld lat najstarszym dowodem istnienia życia na Ziemi

W tym artykule:

1. Jak powstawały stromatolity?
2. Gdzie znajdują się najstarsze skamieniałości?
3. Potwierdzone odkrycie najstarszych śladów życia
4. Czy znajdziemy stromatolity na Marsie?

Od jak dawna Ziemia jest planetą biologiczną? To jedna z najważniejszych kwestii interesujących naukowców zajmujących się badaniem najstarszych ziemskich formacji skalnych. Nasz glob uformował się ok. 4,54 mld lat temu.

Ile potrzeba było, by pojawiły się na nim oceany i atmosfera chroniąca powierzchnię przed wpływem promieniowania kosmicznego? A później – by pierwiastki połączyły się w cząsteczki, a te stały się częściami najprostszych mikroorganizmów?

Odpowiedzi na te pytania kryją stromatolity. To specyficzne formacje skalne, które są śladami istnienia mikroorganizmów sprzed milionów, a nawet miliardów lat. Te skamieniałe rafy składają się z warstw zawierających charakterystyczne kopuły, kolumny i stożki. Niektóre z nich – np. znajdowane na klifach Spitzbergenu – są wyraźnie widoczne.

Jak powstawały stromatolity?

Życie takie, jakie znamy – czyli mające postać wielokomórkowych roślin i zwierząt – pojawiło się kilkaset milionów lat temu. Wcześniej zaś istniały jedynie drobnoustroje, takie jak pradawne bakterie. Choć były to organizmy jednokomórkowe, tworzyły rozległe dywany albo kożuchy zwane fachowo matami. Powstają one i dziś na powierzchni oceanu, gdy zakwitają glony.

Ziemia bez tlenu. Naukowcy sprawdzili, czym oddychały pierwsze organizmy

Badanie mat mikrobiologicznych, istniejących na Ziemi od miliardów lat, pozwoliło uzyskać wskazówki dotyczące tego, jak oddychały żyjące tu organizmy przed pojawieniem się tlenu. Okazuje ...

Miliardy lat temu maty drobnoustrojów przykrywały morskie dna. Z czasem zasypywały je drobne osady. Mikroorganizmy, chcąc odzyskać dostęp do światła, przesuwały się ku górze. Tak formowały się charakterystyczne dla stromatolitów stożki i kopuły, przypominające wypukłości w tekturowym opakowaniu po jajkach.

Gdzie znajdują się najstarsze skamieniałości?

Ile lat mają najstarsze stromatolity? Które z najstarszych formacji skalnych są pochodzenia biologicznego, a które to efekt wulkanizmu i innych przemian, jakim podlegają ziemskie skały? Odpowiedź na to nie zawsze jest prosta.

W 2016 r. naukowcy ogłosili, że odkryli na Grenlandii stromatolity mające 3,7 mld lat. Później to odkrycie zakwestionowano. Inna grupa badaczy przedstawiła dowody wskazujące, że skały z Grenlandii są i zawsze były po prostu skałami.

Rekordzistami pozostają więc stromatolity znalezione w tzw. formacji Dresser w rejonie Pilbara w zachodniej Australii. W maju 2017 r. uczeni z Australii i Nowej Zelandii ustalili, że mają one 3,48 mld lat. Pracę na ten temat opublikowali wówczas w czasopiśmie naukowym „Nature Communications”.

Potwierdzone odkrycie najstarszych śladów życia

Inaczej niż w przypadku Grenlandii, to drugie odkrycie zostało właśnie potwierdzone. W czasopiśmie „Geology” ukazała się praca, opisująca rygorystyczną serię badań, jakim poddano stromatolity z formacji Dresser. Naukowcy, na czele z paleontologiem Keyronem Hickmanem-Lewisem z brytyjskiego Muzeum Historii Naturalnej, wykorzystali do tego m.in. spektroskopię ramanowską, spektroskopię mas sprzężoną z plazmą wzbudzaną indukcyjnie oraz skaningową mikroskopię elektronową. A także kilka innych metod.

Ten grzyb ma 440 mln lat. Jako jedna z pierwszych form życia "postawił stopę" na lądzie

Zidentyfikowano skamieniałość jednego z najstarszych mieszkańców lądu, prymitywnego grzyba – informują naukowcy na łamach „Botanical Journal of the Linnean Society”.

Dzięki temu, zdaniem badaczy, udało się potwierdzić, że stromatolity z Australii są pochodzenia biologicznego. – Jeśli archeolodzy znajdują fundamenty ruin, wiedzą, że zostały zbudowane przez ludzi. Są w stanie wyróżnić takie charakterystyczne elementy, jak otwory drzwiowe, drogi i cegły – mówi Hickman-Lewis. – Na tej samej zasadzie istnieją pewne typowe elementy struktury związane ze stromatolitami, które pozwalają zidentyfikować ich proces powstawania i pochodzenie – dodaje badacz.

Czy znajdziemy stromatolity na Marsie?

Badanie te – choć dotyczą odległej przeszłości – mają też znaczenie dla przyszłości. Miliardy lat temu, gdy formacja Dressera była płytką laguną z matą bakteryjną na dnie, bardzo podobne warunki panowały w kraterze Jezero na Marsie. Jest możliwe, że tam również istniało wówczas życie.

To oznacza, że badania takie jak opisane w „Geology” mają też szanse pomóc zidentyfikować ślady po dawnych mikroorganizmach marsjańskich. Pod warunkiem oczywiście, że wpierw zostaną znalezione odpowiednie formacje skalne. Badania w kraterze Jezero prowadzi obecnie łazik marsjański Perseverance.

Źródła: Geology, Natural History Museum.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com