Η αναζήτηση για τις απαρχές της ζωής στον πλανήτη μας φέρνει συχνά τους επιστήμονες αντιμέτωπους με τα πιο αρχαία μυστικά των πετρωμάτων.
Μια νέα ανακάλυψη έρχεται τώρα να ρίξει φως στα πρώτα βήματα της επίγειας βιολογικής δραστηριότητας, ταξιδεύοντάς μας δισεκατομμύρια χρόνια πίσω στο παρελθόν.
Ερευνητές κατάφεραν να εντοπίσουν πολύτιμα οργανικά ίχνη, τα οποία ενδέχεται να επανακαθορίσουν όσα γνωρίζαμε για το πότε ακριβώς εμφανίστηκε η ζωή στη Γη.
Στα ίχνη της πρώτης πνοής: Η αναζήτηση για τις αρχαιότερες μορφές ζωής
Ινδοί επιστήμονες που αναζητούν στοιχεία για τα αρχαιότερα ίχνη ζωής στη Γη ανακάλυψαν ενδείξεις οργανικής ύλης σε ένα δείγμα παλαιοαρχαιοζωικού ηφαιστειακού-υδροθερμικού πυριτόλιθου ηλικίας 3,5 δισεκατομμυρίων ετών.
Αν επιβεβαιωθεί, η ομάδα δήλωσε ότι ο αρχαίος πυριτόλιθος θα αντιπροσωπεύει ένα από τα παλαιότερα σημάδια εμφάνισης ζωής στη Γη, λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τον σχηματισμό του πλανήτη.
Σύμφωνα με ένα δελτίο Tύπου που ανακοινώνει την ανακάλυψη, ορισμένα από τα παλαιότερα γνωστά ίχνη ζωής στη Γη έχουν συνήθως διατηρηθεί ως ανθρακούχος ύλη. Αν και πολλά από αυτά έχουν ανακαλυφθεί σε θαλάσσιες και υδροθερμικές αναβλύσεις (καπνάδες), άλλα έχουν ανασυρθεί από μαύρους πυριτόλιθους και ηφαιστειογενή-ιζηματογενή πετρώματα.
«Το κηρογόνο, μια αδιάλυτη οργανική ύλη που διατηρείται στα ιζήματα, αντιπροσωπεύει μερικές από τις παλαιότερες γνωστές γήινες βιοϋπογραφές, οι οποίες έχουν προσφέρει σημαντικές γνώσεις για την προέλευση της ζωής και την κατοικησιμότητα των πλανητών», γράφουν οι ερευνητές.
Ωστόσο, σημειώνουν επίσης ότι η άμεση χρονολόγηση αυτών των αρχαίων υλικών είναι συχνά περίπλοκη λόγω της έλλειψης «κατάλληλων γεωχρονομέτρων».
Αντίθετα, η χρονολόγηση των αρχαίων πυριτόλιθων και άλλων πρώιμων ιχνών ζωής στη Γη βασίζεται σε έμμεσους περιορισμούς από τα γύρω υλικά. Αυτοί περιλαμβάνουν τη χρονολόγηση της ηλικίας των διασταυρούμενων λιθολογικών σχηματισμών.
Η «σφραγίδα» του χρόνου: Οργανική ύλη 3,497 δισεκατομμυρίων ετών
Για να χρονολογήσουν τον προσφάτως ανακαλυφθέντα πυριτόλιθο των 3,5 δισεκατομμυρίων ετών, ο Τ. Μαρκ Χάρισον (T. Mark Harrison), η Τρισρότα Τσουνχουρί (Trisrota Chaudhuri) και οι συνεργάτες τους εξέτασαν δείγματα «ταινιωτών» πυριτόλιθων που συλλέχθηκαν από τον Κρατώνα Σίνγκμπουμ (Singhbhum Craton) στην ανατολική Ινδία.
Υπό μικροσκοπική ανάλυση, η ομάδα διαπίστωσε ότι οι πυριτόλιθοι περιείχαν «στρώματα υποχιλιοστομετρικής κλίμακας» που εναλλάσσονταν μεταξύ ανθρακούχου ύλης και ιζηματογενούς υλικού πλούσιου σε χαλαζία.
«Ο πυριτόλιθος εμφανίζει εναλλασσόμενα στρώματα μικρομετρικής κλίμακας από ανθρακούχα και πυριτικά υλικά», εξήγησαν οι συγγραφείς της μελέτης. Για να χρονολογήσει το υλικό, η ομάδα ανέλυσε έναν συγκεκριμένο συνδυασμό χαρακτηριστικών των κόκκων ζιρκονίου.
Η ανάλυση αυτή έδειξε ότι οι κόκκοι «εναποτέθηκαν» ως μέρος ενός «τόφου». Η ομάδα εξήγησε ότι ο τόφος είναι μια απόθεση ηφαιστειακής τέφρας «που κάθισε πάνω στα ιζήματα κατά τη στιγμή της απόθεσής τους».
Στη συνέχεια, εξέτασαν τα ισότοπα μολύβδου που βρέθηκαν μέσα στους κρυστάλλους ζιρκονίου. Η ομάδα δήλωσε ότι αυτή η ανάλυση του υλικού στους ταινιωτούς πυριτόλιθους υπέδειξε ότι οι οργανικοί πυριτόλιθοι σχηματίστηκαν πριν από περίπου 3,497 δισεκατομμύρια χρόνια.
Η ημερομηνία αυτή τους τοποθετεί στον Παλαιοαρχαιοζωικό Αιώνα. «Εδώ, αναφέρουμε έναν ανθρακούχο πυριτόλιθο 3,5 δισεκατομμυρίων ετών από την ανατολική Ινδία, ο οποίος περιέχει κρυστάλλους ζιρκονίου από τόφους που ερμηνεύονται ως σύγχρονοί του», γράφουν.
Η ομάδα δήλωσε ότι η ανάλυση των ισοτόπων άνθρακα απέδωσε μια τιμή «συμβατή με βιολογική προέλευση σχετικά εξελιγμένου μεταβολισμού».
«Τα ισοτοπικά δεδομένα της ανθρακούχου ύλης (CM) σε συνδυασμό με τις στρωματογραφικές σχέσεις υποδεικνύουν μια βιογενή προέλευση του κηρογόνου, καθιστώντας αυτό το πέτρωμα, εξ όσων γνωρίζουμε, το αρχαιότερο άμεσα χρονολογημένο πέτρωμα με επιβεβαιωμένη βιοϋπογραφή», γράφουν.
Μια από τις αρχαιότερες καταγεγραμμένες ενδείξεις βιολογικής ζωής
Σχολιάζοντας τη σημασία των ευρημάτων, η ομάδα δήλωσε ότι οι αρχαίοι ινδικοί πυριτόλιθοι «συγκαταλέγονται στις αρχαιότερες γνωστές περιπτώσεις βιολογικά παραγόμενης οργανικής ύλης».
Η ερευνητική ομάδα σημείωσε επίσης ότι τα ευρήματα υποδηλώνουν πως οι πυριτόλιθοι της Αρχαιοζωικής εποχής «ενδέχεται να περιέχουν στοιχεία για την πρώιμη ζωή και, επιπλέον, υποδηλώνουν ότι βασικές βιολογικές διεργασίες ήταν ενεργές στη Γη ήδη από πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια».
Η μελέτη «Direct dating of 3.5 Ga biogenic carbon in a microbial mat remnant, Singhbhum Craton, India» από την Τρισρότα Τσουνχουρί (Trisrota Chaudhuri) και τους συνεργάτες της δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
