Потенциально живые организмы возрастом 830 млн лет обнаружены в древней ловушке


Иллюстрация Pixabay.

На снимках показаны водоросли, прокариоты, пузырьки воздуха и цепочки клеток.

На снимках показаны водоросли, прокариоты, пузырьки воздуха и цепочки клеток.
Иллюстрация Schreder-Gomes et al., Geology, 2022.

На снимках показаны водоросли, прокариоты, пузырьки воздуха и цепочки клеток.

Невероятная новая находка открывает целый букет возможностей для поиска и изучения жизни на древней Земле и, возможно, в космосе.

Группа геологов искала следы органики в породах возрастом 830 миллионов лет, а в итоге обнаружила органические остатки прокариотов и эукариотов, то есть признаки жизни, заключенные внутри кристаллов галита. Более того, учёные полагают, что попавшие в древнюю ловушку микроорганизмы могут быть ещё живы!

Галит — это хлорид натрия, также известный как каменная соль. Его кристаллы образуются, когда, к примеру, морская или прибрежная среда становится слишком насыщена солью при пересыхании водоёмов. Внутри растущих кристаллов порой остаются очень небольшие включения жидкости, эдакие резервуары с водой и всем тем, что в ней когда-то присутствовало.

Поясним, что некоторые бактерии, грибки и водоросли вполне могут выживать в условиях этой очень высокой солёности.

Обычно древнейшие образцы жизни представляют собой окаменелости, подозрительно похожее на формы жизни. Но в данном случае речь именно о включениях жидкости.

Такие микровключения представляют особую ценность для науки, ведь фактически это капсулы времени, внутри которых заключены вещества, присутствовавшие на планете миллионы и миллиарды лет назад. Изучение этих "капсул времени" позволяет понять, какими были температура воды, химический состав воды и даже температура атмосферы (в момент образования минерала).

Ранее мы рассказывали о том, как по кристаллам циркона учёные выяснили возраст древнейшего ударного кратера и возраст земной коры, а по железным микрометеоритам определили состав древней атмосферы Земли.

Теперь же речь идёт об открытии совсем иного толка. Учёные предполагают, что инкапсулированные в галите формы жизни могут быть ещё живы. Но, чтобы понять, как они пришли к такому выводу, нужно разобраться, что же они вообще делали.

На снимках показаны водоросли, прокариоты, пузырьки воздуха и цепочки клеток.

Учёные во главе с геологом Сарой Шрёдер-Гомес из Университета Западной Виргинии задались вопросом: "Какие самые старые осадочные породы содержат прокариотические и эукариотические микроорганизмы из среды осадконакопления?". В переводе на нормальный язык: в насколько старых породах мы можем найти простейшие микроорганизмы?

Прокариоты и эукариоты, напомним, различаются отсутствием или наличием ядра в клетке. Если говорить очень упрощённо, ядро – это одна из ключевых "инноваций" эволюции, которая позволила спрятать основной генетический материал клетки в отдельный "мешочек". Ядро является своего рода головным офисом компании и "дирижирует" всеми остальными процессами в клетке.

Несмотря на то, что "более продвинутые" эукариоты получили возможность создавать многоклеточные организмы, на Земле до сих пор процветают более "примитивные" прокариоты. Так, в океане они составляют 90% всей биомассы.

Ранее учёные обнаруживали живые прокариоты в породе возрастом 250 миллионов лет. Кстати говоря, тогда это тоже были кристаллы галита. Вероятно, организмы выжили, приспособившись к такому вынужденному заточению. Выходит, жидкие включения могут служить микросредой обитания, где процветают крошечные колонии.

На этот раз учёные исследовали галиты из формации Браун, расположенной на территории Австралии. Во времена неопротерозоя здесь было солёной море. Геологическая эра неопротерозой началась примерно один миллиард лет назад и закончилась около 538 миллионов лет назад.

Образцы керна из формации Браун были извлечены Геологической службой Западной Австралии в 1997 году с глубины порядка полутора километров. Учёные установили их возраст — 830 миллионов лет. Шрёдер-Гомес и её коллеги изучили неизмененный неопротерозойский галит, используя только неинвазивные оптические методы. То есть учёные просветили образец, никак не повредив его содержимое.

Внутри кристаллов галита учёные нашли "твёрдые и жидкие органические вещества, характерные для прокариотических и эукариотических клеток". Также, вероятно, учёные увидели и сами клетки, но, так как у них нет возможности "пощупать" то, что находится во включениях (это приведёт к разрушению образца), они не могут утверждать это наверняка.

Однако определённая уверенность у учёных в своих выводах, конечно же, есть. Так, некоторые образцы "на просвет" продемонстрировали химические соединения, соответствующие распаду органики. В то же время другие продемонстрировали флуоресценцию, как у современных организмов! Это, по словам исследователей, наводит на мысль о неизменённом органическом материале, или живых организмах.

Впрочем, учёные осторожны в своих выводах и пока ещё ждут реакции коллег на своё открытие. Так, исследователи признают, что метод идентификации древних остатков (а может, и не только остатков) жизни не позволяет определить, являются ли попавшие в ловушку микроорганизмы столь же старыми, что и сами кристаллы галита. При этом учёные не исключают, что некоторые резервуары могли образоваться позднее по мере разрушения кристаллов, появления на них трещин и последующего нарастания новых стенок.

Было высказано предположение, пишут учёные, что радиация разрушает органические вещества в течение длительного воздействия. Однако ранее другие исследователи обнаружили, что галит возрастом 250 миллионов лет подвергся воздействию лишь незначительного количества радиации. Кроме того, микроорганизмы могут выживать в жидких включениях, изменяя свой метаболизм, образуя цисты и голодая, а также питаясь органическими остатками отмерших клеток, которые могут служить источником питательных веществ в замкнутом резервуаре.

Да, это удивительное во всех отношениях открытие может впоследствии и не подтвердиться, такое случается в науке, и не так уж редко. Но оно среди прочего означает, что природный минерал галит может быть новой целью для поиска и изучения древних сред, содержавших солёную воду.

Новое исследование также имеет значение для поиска древней жизни не только на Земле, но и во внеземных средах, например, на Марсе, который когда-то содержал воду на своей поверхности (и не только), а теперь демонстрирует учёным обширные залежи солей (свидетельство древних крупных резервуаров с жидкой водой). Если технологии и методы, которые учёные использовали на Земле, автоматизировать и доверить роботу-марсоходу, он сможет сканировать образцы породы Красной планеты на наличие жизни.

Метод неинвазивный, а значит, все "подозрительные" образцы можно будет отправлять на нашу планету (такие миссии уже планируются) в надёжно защищённых от космической радиации контейнерах.

Впоследствии здесь на Земле можно будет идентифицировать возможные микроорганизмы, не уничтожая и не разрушая образцы. Это, к тому же, будет безопасно для землян. И это будет поистине общемировое открытие, которое изменит наше представление о жизни в космосе.

Статья авторов исследования вышла в журнале Geology.

Больше интересных новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".

Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. "Смотрим"Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.