Согласно исследованиям, проведенным учеными из Великобритании, образцы горных пород, обнаруженные в Австралии и имеющие возраст приблизительно 3,5 миллиарда лет, представляют собой окаменелые бактериальные маты, свидетельствующие о существовании самой ранней жизни на Земле.
В Южной Африке и на западе Австралии обнажения формируют лишь древние горные породы, которые, вероятно, когда-то входили в состав первого суперконтинента Земли. 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.
Установление точного доказательства биогенного происхождения столь древних образцов представляет собой чрезвычайно сложную задачу. В них отсутствуют прямые свидетельства существования жизни, поэтому ученые вынуждены опираться на непрямые данные, например, на соотношение различных изотопов углерода или структурные характеристики. В связи с этим возраст древнейших достоверно определенных строматолитов оценивают в 3,43 миллиарда лет, хотя сама жизнь появилась на сотни миллионов лет раньше этого срока.
Новое исследование, проведенное британскими палеонтологами, указывает на то, что породу возрастом 3,48 миллиарда лет, полученную в кратоне Пилбара, сформировали древнейшие микроорганизмы. Статья В журнале была опубликована работа Кайрона Хикмана-Льюиса и его соавторов Geology. Коротко о работе рассказывается в пресс-релизе лондонского Музея естественной истории.
«Обнаружение археологами фундамента разрушенного города позволяет установить, что он был возведен людьми, поскольку находят артефакты, свидетельствующие о строительстве: дверные проемы, дороги, кирпичи, — отмечает Хикман-Льюис. Аналогично, строматолиты обладают характерными структурными особенностями, которые позволяют определить, как они образовались и откуда произошли».
Для изучения образцов ученые использовали различные методы, в том числе оптическую и рамановскую микроскопию, сканирующую электронную микроскопию, масс-спектрометрию, компьютерную и синхротронную томографию. В ходе исследования не было выявлено следов микроорганизмов или органических соединений, однако особенности микроструктуры породы свидетельствуют о ее связи с древнейшими формами жизни.
Наличие многочисленных мелких образований, напоминающих ячейки в контейнере для яиц, является подтверждением этому. Ученые объясняют возникновение этих структур фотосинтетической деятельностью микроорганизмов, формирующих древний бактериальный мат: по мере того как осадок покрывал поверхность биопленки, она вытягивалась вверх, в сторону света. Биологическое происхождение подтверждается и наличием столбчатых (палисадных) структур, которые связаны с отложением минералов вдоль микробных клеток и типичны для современных строматолитов.
Все это дает авторам основания утверждать, что строматолиты кратона Пилбара имеют биогенное происхождение и являются одними из древнейших свидетельств существования жизни на Земле. Однако, более детальные исследования могут привести к пересмотру этих заключений. Вполне вероятно, как и в случае с другими древними строматолитами, найденные в Гренландии в 2016 году, впоследствии оказались простой каменной породой, хотя и сильно деформированной.