НАЙДАВНІШІ СКАМ’ЯНІЛІ БАКТЕРІЇ НА ЗЕМЛІ ЗНАЙДЕНО В АВСТРАЛІЇ

Андрій М. ЗАМОРОКА

Життя на Землі виникло близько 4-х мільярдів років тому – це практично зразу після утворення з космічного пилу та газу нашої рідної планети. Проте, досі вчені знаходили лише сліди присутності древніх орґанізмів – гірські породи орґанічного походження чи хімічні сліди орґаніки. Та схоже науковці знайшли найдревніші, на нинішній день, скам’янілості бактерій.

Місць, де на земну поверхню виходять найдревніші гірські породи, на нашій планеті не так вже й багато – вони є на усіх материках, однак, є дуже розсіяними. Ці місця є надзвичайно цінними для вчених різних мастей та ґатунків від ґеологів і мінералогів до біологів і хіміків, адже приховують у собі відомості про надзвичайно давні часи, про те, якою була тоді Земля, її атмосфера, гідросфера, і що найважніше – біосфера.

Земля в ранню архейську еру була далеко не райським місцем – у атмосфері не було кисню, а лише вуглекислота, аміак, метан, сірковмісні гази та оксиди нітроґену. Натяку на теперішню синяву неба навіть не вгадувалось за щільної і непроглядної пелени хмар та постійного дощу. Температура повітря сягала 50°С, що зумовлювалось парниковим ефектом, і такої ж температури були океани, нагадуючи гарячу ванну, чи у нашому випадку суп… Але саме у таких непривітних умовах зародилося життя, яке в результаті тисяч мільйонів років еволюції змінило Землю до невпізнання і у цей момент читає цей допис про своє ж виникнення…

У недавньому випуску журналу “Природа. Ґеонаука” (“Nature. Geoscience”) науковці із Західноавстралійського та Оксфордського університетів опублікували статтю про знаходження древніх – віком 3,4 мільярди років тому –мікроскам’янілостей сіркобактерій у гірських породах Західної Австралії. Мікроскопуючи зразки мінералу піриту, утвореного сульфідом феруму (сполука сірки і заліза – авт.), який відібрали у Західній Австралії з формації басейну Стрела, вчені виявили незвичайні численні структури, які за формою нагадували клітини сучасних бактерій. Усі вони були тісно пов’язані із мікрокристалами піриту, і що найперше спало на гадку – це скам’янілі найдревніші бактерії на Землі… А мікрокристали піриту – не що інше, як продукт їх життєдіяльності, тобто бактерії споживали сірковмісні сполуки, деґрадуючи їх до простого сульфіду, в процесі отримуючи таку необхідну енергію для росту, розмноження і еволюції. Провівши, цілу низку хімічних та радіометричних аналізів, науковцям вдалось підтвердити цю гіпотезу – вони з’ясували, що співвідношення ізотопів хімічних елементів у мікрокристалах піриту притаманні для продуктів життєдіяльності живих істот, а не хімічної кристалізації. Зокрема, тут наявні сліди кабону, нітроґену та продуктів розпаду орґаніки.

Самі відклади формації басейну Стрела утворились у прибережній смузі древнього океану і являють собою чи не найдавніші осадові гірські породи на Землі. Вони складені пісковиками із тоненькими прожилками піриту. Саме у цих прожилках – між шарами кварцового піску – вчені виявили як поодинокі, так і згруповані у кластери та ланцюги округлі, еліптичні й паличкоподібні скам’янілі клітини бактерій. За життя вони утворювали бактеріальні біоплівки на поверхні каменів – перші на Землі екосистеми.

Сьогодні, бактерії, подібні до знайдених древніх скам’янілостей, населяють екстремальні середовища, зокрема гарячі джерела глибоководних чорних паліїв, гейзери, вулканічні кальдери із кислотними озерами – всюди, де є сірковмісні сполуки та достатньо висока температура.

Загалом же, питання про скам’янілі бактерії є дуже тонкою кригою, де вчені можуть легко допуститись помилки. Яскравим прикладом стало знаходження паличкоподібних структур у марсіанському метеориті ALH 84001, які були оглошені скам’янілими позаземними бактеріями, однак, згодом була низка спростувань з цього приводу. Аналогічні ситуації траплялись також із земними скам’янілостями, зокрема у 2002-му році відомі скам’янілості із тих же місць Західної Австралії, ґрунтуючись на змісті, формі та мінералогії, були оголошені не біологічними а суто мінералогічними утворами… Проте, теперішні знахідки визнані такими, що цілковито задовольняють усі вимоги до біологічних скам’янілостей.

Однак, чим далі у минуле, тим важче буде провести межу між живими орґанізмами і неживим середовищем їх існування, адже перші виникли із компонентів другого…