Новые следы первой жизни на Земле обнаружены в Саудовской Аравии
Строматолиты — это древнейшая геологическая запись жизни на Земле. Эти любопытные биотические структуры состоят из ковров водорослей, растущих к свету и осаждающих карбонаты. После своего первого появления 3,48 млрд лет назад строматолиты доминировали на планете как единственная живая карбонатная фабрика почти три миллиарда лет.
Строматолиты также частично ответственны за Великое кислородное событие, которое радикально изменило состав нашей атмосферы, введя в нее кислород. Этот кислород изначально уничтожил конкурентов строматолитов, обеспечив их господство в архейской и раннепротерозойской среде. Однако по мере того, как больше жизненных форм адаптировали свой метаболизм к кислородной атмосфере, строматолиты начали приходить в упадок, появляясь в геологической летописи только после массовых вымираний или в сложных условиях.
«Бактерии всегда рядом, но у них обычно нет возможности создавать строматолиты», — объясняет Фолькер Фаренкамп, автор нового исследования в журнале Geology. «Они в значительной степени вытеснены кораллами».
В современную эпоху строматолиты оттеснены в нишевые экстремальные среды, такие как гиперсоленые морские условия (например, залив Шарк, Австралия) и щелочные озера. До недавнего времени единственным известным современным аналогом биологически разнообразных, открытых мелководных морских условий, где развивалось большинство протерозойских строматолитов, были острова Эксума на Багамах.
Так было, пока Фаренкамп не обнаружил живые строматолиты на острове Шейбара на северо-восточном шельфе Красного моря в Саудовской Аравии. Фаренкамп изучал структуры «типи» — купола соляной корки, видимые из космоса, — когда наткнулся на неприметное поле строматолитов. Открытие было неожиданным, но, к счастью, Фаренкамп — один из немногих, кто ранее видел строматолиты на Багамах.
«Когда я наступил на них, я понял, что это такое», — объясняет Фаренкамп. «Это 2000 км береговой линии карбонатной платформы, поэтому в принципе это желательная область для поиска строматолитов... но то же самое и на Багамах, и тем не менее, там есть только одна небольшая область, где их находят».
Остров Шейбара представляет собой литорально-мелководную субтидальную среду с регулярно чередующимися условиями увлажнения и высыхания, экстремальными перепадами температур от 8 °C до >48 °C и олиготрофными условиями — очень похожими на Багамские. Поскольку аналогичные условия окружающей среды широко распространены на карбонатной платформе Аль-Вахдж, поблизости могут быть и другие поля строматолитов. Фаренкамп и его команда начали эту поисковую работу, но строматолиты небольшие, около 15 см в диаметре, и их трудно заметить, пока не подойдешь очень близко.
На поле острова Шейбара насчитывается несколько сотен строматолитов. Некоторые хорошо развиты, идеальные примеры из учебника. Другие более похожи на листы, с низким рельефом. «Возможно, они могут быть молодыми», — предполагает Фаренкамп, — «но мы не знаем, как выглядит детеныш строматолита. Они должны начинать с малого, но мы не знаем».
Часть проблемы в том, что мы не знаем, как быстро растут строматолиты. Датировать их очень сложно, потому что они содержат два разных карбонатных компонента, которые практически невозможно разделить: вновь осажденный микробами (который представляет интерес) и карбонатный песок, присутствующий в окружающей среде (который вводит в заблуждение). В настоящее время команда Фаренкампа ежемесячно наблюдает за полем, чтобы зафиксировать любые визуальные изменения. Вскоре может быть предпринята попытка перенести некоторые строматолиты острова Шейбара в аквариум и вырастить их там — захватывающая экспериментальная перспектива.
Открытие Фаренкампа дает нам возможность лучше понять формирование и рост строматолитов. Это даст представление о ранней жизни и эволюции океана на Земле и может даже помочь нам в поиске жизни на других планетах, таких как Марс. Как бы выглядела жизнь на Марсе и как мы бы ее распознали? Изучение строматолитов, которые были первыми формами жизни на Земле, еще до того, как наша планета имела кислородную атмосферу, является чрезвычайно перспективным направлением.