یک مطالعه جدید به رهبری محققان انگلیسی نشان می دهد که حیات میکروبی متنوعی حداقل ۳.۷۵ میلیارد سال پیش روی زمین وجود داشته است که دیدگاه مرسوم در مورد زمان شروع حیات را به چالش می کشد.
برای رسیدن به این نتایج، تیم تحقیقاتی سنگی به اندازه یک مشت از کبک کانادا را تجزیه و تحلیل کردند که تخمین زده می شود بین ۳.۷۵ تا ۴.۲۸ میلیارد سال سن داشته باشد.
در مقاله قبلی، تیم تحقیقاتی، رشته ها، دستگیره ها و لوله های کوچکی را در سنگ پیدا کردند که به نظر می رسید توسط باکتری‌ها ساخته شده اند. با این حال، همه دانشمندان موافق نیستند که این ساختارها با قدمت حدود ۳۰۰ میلیون سال زودتر از آنچه که معمولاً به عنوان اولین نشانه حیات باستانی پذیرفته می شود، منشأ بیولوژیکی دارند.
اکنون، پس از تجزیه و تحلیل بیشتر روی سنگ، این تیم تحقیقاتی توانست ساختار بسیار بزرگتر و پیچیده تری را کشف کند که شامل ساقه ای با شاخه های موازی در یک طرف که طول آن نزدیک به یک سانتی متر و همچنین صدها کره یا بیضوی منحرف شده در کنار این سنگ است.
محققان می گویند، در حالی که برخی از ساختارها به طور قابل تصور می تواند از طریق واکنش های شیمیایی تصادفی ایجاد شده باشد، ساقه درخت مانند با شاخه های موازی به احتمال زیاد منشأ بیولوژیکی داشته است زیرا هیچ ساختاری مانند آن که به تنهایی از طریق فعل و انفعالات شیمی ایجاد شده باشد، یافت نشده است.
این تیم همچنین شواهدی از نحوه دریافت انرژی باکتری ها از راه های مختلف ارائه می دهد. محققان محصولات فرعی شیمیایی معدنی را در سنگ پیدا کردند که با میکروب های باستانی که از آهن، گوگرد و احتمالاً دی اکسید کربن و نور از طریق نوعی فتوسنتز بدون اکسیژن زندگی می کردند، سازگار است.
به گفته محققان، این یافته های جدید نشان می دهد که به طور بالقوه ۳۰۰ میلیون سال پس از شکل گیری این سیاره، حیات میکروبی گوناگونی ممکن است در زمین اولیه وجود داشته باشد.
دکتر دومینیک پاپینو (Dominic Papineau) پژوهشگر ارشد این مطالعات از دانشگاه علوم زمین لندن در این باره می گوید: با استفاده از شواهد مختلف، مطالعه ما قویاً نشان می دهد که تعدادی از انواع مختلف باکتری بین ۳.۷۵ تا ۴.۲۸ میلیارد سال پیش روی زمین وجود داشته اند. این بدان معناست که حیات می توانسته ۳۰۰ میلیون سال پس از تشکیل زمین آغاز شده باشد.
به گفته محققان این یافته ها همچنین پیامدهایی برای احتمال وجود حیات فرازمینی دارد. اگر حیات نسبتاً سریع به وجود می آید، با توجه به شرایط مناسب، این احتمال وجود حیات در سیارات دیگر را افزایش می دهد.
برای این مطالعه، محققان سنگ های کمربند فوق پوسته Nuvvuagittuq (NSB) کبک را که دکتر پاپینو در سال ۲۰۰۸ جمع آوری کرد، مورد بررسی قرار دادند. تیم تحقیقاتی سنگ را به بخش هایی به ضخامت کاغذ معادل ۱۰۰ میکرون برش دادند تا از نزدیک ساختارهای ریز فسیلی مانندی را که از هماتیت، نوعی اکسید آهن یا زنگ، ساخته شده و در کوارتز محصور شده اند، مشاهده کنند.
تیم تحقیقاتی علاوه بر تجزیه و تحلیل نمونه‌های سنگ در زیر میکروسکوپ‌های نوری و رامان مختلف که پراکندگی نور را اندازه گیری می کند، بخش هایی از سنگ را با استفاده از یک ابر رایانه که هزاران تصویر را از دو تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا پردازش می کرد، به صورت دیجیتالی بازسازی کردند.
هر دو تکنیک مجموعه هایی از تصاویر را تولید کردند که برای ایجاد مدل های سه بعدی از اهداف مختلف استفاده می شدند. سپس مدل‌های سه بعدی به محققان اجازه دادند تا رشته های هماتیت مواج و پیچ خورده و حاوی کربن آلی هستند که ویژگی های مشترک با میکروب های آهن خوار امروزی است را مشاهده کنند.
در انتها تیم پژوهشی به این نتیجه رسید که ساختارهای هماتیت نمی توانست از طریق فشردن و گرم شدن سنگ در طی میلیاردها سال ایجاد شود و اشاره کرد که به نظر می رسد ساختارها در کوارتز ریزتر کمتر تحت تأثیر دگرگونی قرار می گیرند.
شرح کامل این پژوهش و یافته های حاصل از آن در آخرین شماره مجله تخصصی Science Advances منتشر شده است.
