Диета возрастом 3,45 миллиарда лет
Исследователи получили новые данные о «диете» микроорганизмов на ранней Земле. Изучив породы возрастом 3,45 миллиарда лет, команда обнаружила следы древнего микробного метаболизма.
Работа была выполнена в формации Стрелли-Пул-Черт в Западной Австралии. Эта формация сохраняет геологическую запись эпохи, когда этот регион был покрыт мелким морем, где процветали микроорганизмы. Учёные сосредоточились на изучении строматолитов — слоистых структур, которые, как считается, образованы древними микробными матами. Внутри этих строматолитов находятся тонкие органически богатые прослои (ламины) керогена.
Ключевым открытием стало обнаружение в керогене специфической фракционирования изотопов серы, соответствующей архейскому серному циклу. Это указывает на присутствие сульфатредуцирующих микроорганизмов в микробных матах во время формирования строматолитов 3,45 миллиарда лет назад. Данные по изотопам серы в органическом веществе хорошо согласуются с более ранними результатами, полученными при анализе минералов, таких как пирит, что укрепляет биологическую интерпретацию.
Это открытие важно, поскольку предоставляет независимые доказательства очень раннего возникновения метаболизма серы на Земле. Оно помогает заполнить пробел в геологической летописи между первыми свидетельствами такого метаболизма (3,5 млрд лет назад) и временем, когда они становятся непрерывными (2,5 млрд лет назад). Исследование также подчеркивает сходство между древними экосистемами и их современными аналогами.
«Наши результаты не доказывают, что сульфатредуцирующие микробы создали строматолитовые ламинации — они лишь указывают, что эти микробы присутствовали в микробном мате», — поясняет ведущий автор Томасо Бонтоньяли. — Это открытие подчеркивает важные сходства между этими ранними экосистемами и их современными аналогами».
Метод анализа изотопов серы непосредственно в органическом веществе (керогене) позволяет напрямую связать геохимические свидетельства метаболизма с ископаемым материалом. Этот подход может быть применён для оценки биогенного происхождения и других предполагаемых древних окаменелостей. Однако для его использования, например, в поисках биосигнатур на Марсе, образцы потребовалось бы доставить на Землю. Исследование было поддержано программой NASA по экзобиологии и эволюционной биологии.