Gyvenimas žemėje turėjo ilgą ir audringą istoriją. Mokslininkų skaičiavimais, maždaug prieš 4 milijardus metų, praėjus vos 500 milijonų metų po to, kai susiformavo planeta Žemė, atsirado pirmosios vienaląsčios gyvybės formos. Manoma, kad „Archean Eon“ (prieš 4–2,5 milijardus metų) atsirado daugiagyslių gyvybės formų. Nors tokių organizmų (Archaea) egzistavimas buvo padarytas remiantis senovės uolienose rastais anglies izotopais, fosilijos įrodymų liko mažai.
Visa tai pasikeitė dėl neseniai atlikto tyrimo, kurį atliko tyrėjų komanda iš UCLA ir Viskonsino universiteto Madisono. Ištyrusi senovinius Vakarų Australijos uolienų pavyzdžius, komanda nustatė, kad juose yra sukaupti įvairių organizmų, sukauptų 3,446 milijardo metų, suakmenėję palaikai. Kartu su naujausiais egzoplanetų atradimais, šis tyrimas sustiprina teoriją, kad visatoje yra gausu gyvenimo.
Tyrimas, pavadintas „Seniausių žinomų mikrofosilijų rinkinio SIMS analizė, patvirtinanti jų taksono koreliacijos anglies izotopų kompozicijas“, neseniai pasirodė Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai. Kaip nurodė tyrimo komanda, jų tyrimą sudarė 11 mikrobų fosilijų, paimtų iš ~ 3,465 mln. Metų amžiaus Vakarų Australijos Apex Chert, anglies izotopų analizė.
Šios 11 fosilijų buvo įvairaus pobūdžio, todėl tyrėjai jas suskirstė į penkias rūšių grupes pagal jų tariamą biologinę funkciją. Tuo tarpu du iškastinio kuro mėginiai vykdė primityvią fotosintezės formą, o kitas, matyt, išskiria metano dujas. Atrodo, kad likę du buvo metano vartotojai, kuriuos jie naudojo savo ląstelių sienoms formuoti ir prižiūrėti (panašiai kaip žinduoliai naudoja riebalus).
Kaip J. William Schopfas - UCLA kolegijos paleobiologijos profesorius ir pagrindinis tyrimo autorius - nurodė UCLA Newsroom pranešime spaudai:
„Iki 3,446 milijardo metų gyvenimas Žemėje jau buvo įvairus; tai aišku - primityvūs fotosintezatoriai, metano gamintojai, metano vartotojai. Tai yra pirmieji duomenys, rodantys labai įvairius organizmus tuo metu Žemės istorijoje, o ankstesni mūsų tyrimai parodė, kad sieros vartotojai taip pat buvo prieš 3,4 milijardo metų.
Šis tyrimas, kuris yra išsamiausias kada nors atliktas su mikroorganizmais, saugomais kaip senovės fosilijomis, remiasi darbu, kurį Schopfas ir jo bendraminčiai atliko daugiau nei du dešimtmečius. Dar 1993 m. Schopfas ir kita tyrėjų komanda atliko tyrimą, kuriame pirmiausia aprašytos šios fosilijų rūšys. Po to 2002 m. Buvo atliktas kitas tyrimas, patvirtinantis jų biologinę kilmę.
Šiame naujausiame tyrime Schopfas ir jo komanda nustatė, kokie jie yra organizmai ir kokie jie yra sudėtingi. Norėdami tai padaryti, jie išanalizavo mikroorganizmus naudodami metodą, pavadintą Antrinės jonų masės spektroskopija (SIMS), kuris atskleidžia anglies-12 ir anglies-13 santykį. Anglies-12 yra stabilus ir labiausiai paplitęs gamtoje, o anglis-13 yra mažiau paplitęs, tačiau panašiai stabilus izotopas, naudojamas organinės chemijos tyrimuose.
Atskyrę anglį iš kiekvienos iškasenos į jos sudedamuosius izotopus ir nustatydami jų santykį, komanda sugebėjo padaryti išvadą, kiek seniai mikroorganizmai gyveno, kaip jie gyveno. Šią užduotį atliko Viskonsino tyrinėtojai, kuriems vadovavo profesorius Johnas Valley. „Anglies izotopų santykio skirtumai koreliuoja su jų formomis“, - teigė slėnis. "Jų santykis C-13-C-12 yra būdingas biologijai ir metabolinei funkcijai."
Remiantis dabartiniu moksliniu sutarimu, pažangi fotosintezė dar nebuvo išsivysčiusi ir deguonis Žemėje pasirodys tik po 500 milijonų metų. Prieš 2 milijardus metų deguonies dujų koncentracija pradėjo sparčiai didėti. Tai reiškia, kad šios fosilijos, maždaug po 1 milijardo metų po to, kai Žemė susiformavo, būtų gyvenusios tuo metu, kai jų atmosferoje buvo mažai deguonies.
Atsižvelgiant į tai, kad deguonis būtų nuodingas šių tipų pirminiams fotosintezatoriams, jie šiais laikais yra gana reti. Tiesą sakant, jų galima rasti tik tose vietose, kur yra pakankamai šviesos, bet nėra deguonies - to, kas retai randama kartu. Be to, pačios uolos sukėlė didelį susidomėjimą, nes vidutinė uolienų, veiktų Žemės paviršiumi, gyvenimo trukmė yra tik apie 200 milijonų metų.
Kai Shopfas pirmą kartą pradėjo savo karjerą, seniausiems žinomiems roko pavyzdžiams buvo 500 milijonų metų. Tai reiškia, kad jo ir jo komandos ištirtos iškastines uolienos yra tokios senos, kokias gali gauti uolienos Žemėje. Tai, kad tokiuose senoviniuose pavyzdžiuose rasta suakmenėjusi gyvybė, rodo, kad ankstyvasis Archaeno eonas Žemėje jau sukūrė įvairius organizmus ir gyvenimo ciklą, apie ką mokslininkai įtarė tik iki šio momento.
Šie atradimai natūraliai turi įtakos tyrinėjant, kaip ir kada Žemėje atsirado gyvybė. Už Žemės ribų tyrimas taip pat turi reikšmės, nes jis parodo, kad gyvybė atsirado, kai Žemė buvo dar labai jauna ir primityvi. Todėl nepanašu, kad panašus procesas vyko ir kitur Visatoje. Kaip paaiškino Schopfas:
„Tai sako, kad gyvenimas turėjo prasidėti žymiai anksčiau ir tai patvirtina, kad primityviam gyvenimui nebuvo sunku susiformuoti ir išsivystyti į labiau pažengusius mikroorganizmus. Tačiau, jei sąlygos yra tinkamos, atrodo, kad gyvenimas Visatoje turėtų būti plačiai paplitęs “.
Šis tyrimas tapo įmanomas dėl NASA Astrobiologijos instituto suteikto finansavimo. Žvelgdamas į ateitį, Schopfas nurodė, kad ta pati technologija, naudojama iki šiol šioms fosilijoms, greičiausiai bus naudojama tyrinėjant uolienas, kurias NASA įgulos nariai atgabeno į Marsą. Ši misija, numatyta 2030 metams, apims pavyzdžių, gautų iš „Mars 2020 Rover“ ir grąžina juos į Žemę analizei.
