Ученые из Великобритании доказали, что породы, найденные в Австралии и датированные возрастом почти 3,5 миллиарда лет, — это окаменевшие остатки бактериальных матов, следы самой ранней жизни.
В Южной Африке и на западе Австралии на поверхность выходят исключительно старые породы, которые, возможно, были частью платформы первого суперконтинента нашей планеты. Возраст некоторых участков австралийского кратона Пилбара достигает 3,6 миллиарда лет. Там находят и породы, весьма напоминающие остатки бактериальных матов — примитивных биоценозов, образованных пленками микробов. Такие образования называют строматолитами.
К сожалению, точное доказательство биогенной природы настолько древних образцов — задача крайне сложная. В них не осталось никаких прямых свидетельств жизни, и ученым приходится полагаться на «косвенные улики», такие как содержание различных изотопов углерода или структурные особенности. Поэтому возраст древнейших достоверно определенных строматолитов оценивают в 3,43 миллиарда лет, хотя сама жизнь появилась на сотни миллионов лет раньше этого срока.
Новая работа британских палеонтологов связывает с деятельностью древнейших микробов породы возрастом 3,48 миллиарда лет, полученные в том же кратоне Пилбара. Статья Кайрона Хикман-Льюиса (Keyron Hickman-Lewis) и его коллег опубликована в журнале Geology. Коротко о работе рассказывается в пресс-релизе лондонского Музея естественной истории.
«Когда археологи находят фундамент разрушенного города, они узнают, что он был построен людьми, поскольку сохраняет свидетельства такого строительства: дверные проходы, дороги, кирпичи, — говорит Хикман-Льюис. — Точно так же и у строматолитов есть характерные структурные элементы, которые позволяют нам идентифицировать процессы их формирования и происхождение».
Ученые исследовали образцы с помощью целого ряда методов, включая оптическую и рамановскую микроскопию, сканирующую электронную микроскопию, масс-спектрометрию, компьютерную и синхротронную томографию. Следов микроорганизмов или органики при этом обнаружить не удалось, однако многие детали микроструктуры породы указали на ее связь с древнейшей жизнью.
В частности, об этом говорит наличие множества крошечных «куполов», как у контейнера для яиц. Ученые связывают их появление с фотосинтетической активностью микробов древнего бактериального мата: по мере того как поверхность биопленки закрывал осадок, они вытягивались вверх, ближе к свету. На биогенное происхождение указывают и столбчатые (палисадные) структуры. Они связаны с накоплением минералов вдоль микробных клеток и характерны для современных строматолитов.
Все это позволяет авторам работы уверенно говорить о биогенной природе строматолитов кратона Пилбара — пока что древнейших свидетельств жизни на Земле. Впрочем, возможно, что более внимательные исследования позволят опровергнуть эти выводы. Можно вспомнить, как древние строматолиты, найденные в Гренландии в 2016 году, впоследствии оказались простой каменной породой, хотя и сильно деформированной.