Ziemia powstała z mgławicy słonecznej ok. 4,5 mld lat temu. W opowieści o naszej historii ta data jest pewna. Jednak to, co działo się później, ciągle stanowi przedmiot intensywnej naukowej debaty.

Niektóre badania wskazują, że skorupa ziemska zestaliła się w czasie zaledwie 100 mln lat. Niedługo później na powierzchni planety miały pojawić się oceany. Gdyby te teorie były poprawne, oznaczałyby, że na Ziemi bardzo prędko mogły powstać warunki niezbędne do narodzin życia.

Kiedy na planecie pojawiła się materia ożywiona? „Jeszcze w latach 50. XX wieku sądzono, że życie ma nie więcej niż 600 mln lat” –  pisał w „Krótkiej historii prawie wszystkiego” Bill Bryson. „W latach 70. kilka śmiałych dusz przypuszczało, że może mieć nawet 2,5 mld lat. Obecnie akceptowana liczba 3,85 mld lat oznacza zaskakująco wczesny początek życia”.

Tylko czy ta liczba na pewno jest poprawna?

Najstarsza skała świata

Formacja skalna Quebec’s Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) znajduje się na północy kanadyjskiej prowincji Quebec. Kiedyś była częścią morskiego dna. Jest znana geologom na całym świecie, ponieważ zawiera jedne z najstarszych skał, jakie kiedykolwiek odkryto na Ziemi.

W 2008 r. geochemik Dominic Papineau z Kolegium Uniwersyteckiego w Londynie (UCL) znalazł tam kawałek skały. Był to kamień wielkości pięści. Poddano go skrupulatnym badaniom, które wykazały, że ma między 3,75 a 4,28 mld lat.

Kamień ma porowatą strukturę, w której uwidaczniają się liczne włókna i węzły. W 2017 r. naukowcy postawili hipotezę, że to skutek działania bakterii. Tamta praca została poddana krytyce – inni badacze zwrócili uwagę, że opisana struktura znaleziska może być również pochodzenia nieorganicznego.

Kiedy pojawiły się najstarsze bakterie?

Dr Papineau nie dał jednak za wygraną. Wraz z zespołem przeprowadził dalsze badania skały. Ich rezultaty zostały właśnie opublikowane w czasopiśmie naukowym „Science Advances”.

Badacze użyli laserowego mikroskopu wykorzystującego spektroskopię Ramana. To technika badawcza pozwalająca ustalić skład chemiczny badanej próbki. Cyfrowo zrekonstruowali również jej wewnętrzną strukturę z pomocą superkomputera, który przetworzył tysiące zdjęć jej kawałków. Próbka została wpierw pocięta na części o grubości 100 mikrometrów, czyli tysięcznych części milimetra.

Badanie przyniosło istotny rezultat. W próbce został znaleziony charakterystyczny kształt – prawie centymetrowej długości „łodyga” z równoległymi „gałęziami” po obu stronach. Zdaniem badaczy musi ona być pochodzenia biologicznego, ponieważ coś takiego nigdy nie powstałoby wyłącznie w wyniku reakcji chemicznych.

Kiedy powstało życie na Ziemi?

–  Nasze badanie silnie sugeruje, że od 3,75 do 4,28 mld lat temu na Ziemi istniało już sporo różnych typów bakterii – komentuje Papineau. –  To oznacza, że życie mogło pojawić się na naszej planecie już 300 mln lat po jej powstaniu – dodaje. Czyli już 4,2 mld lat temu!

Odkrycie jest istotne dla poszukiwania życia pozaziemskiego. –  We właściwych warunkach życie może pojawić się naprawdę szybko – zauważa Papineau. –  A to zwiększa szanse na jego istnienie na egzoplanetach – podsumowuje.

Naukowcy przedstawili również dowody na to, jak odżywiały się pierwsze bakterie. Znalezione w skale substancje chemiczne wskazują, że stosowały wersję fotosyntezy, w której nie powstawał tlen, natomiast wykorzystującą żelazo, siarkę, a być może również dwutlenek węgla.


Źródło: Science Advances.