Firele fosile vechi de 3,42 miliarde de ani ar putea fi cei mai vechi microbi de arhee cunoscuti

Filamentele sub formă de fire presate în rocă ar putea fi rămășițele de arhee care au eructat metan în apropierea gurilor hidrotermale în urmă cu 3,42 miliarde de ani. Dacă da, aceste fire din roca excavate în Africa de Sud cu aproximativ un deceniu în urmă ar oferi cea mai timpurie dovadă directă a metabolismului pe bază de metan, au raportat cercetătorii pe 14 iulie. Progresele științei.

Astfel de filamente fosile antice pot conține indicii despre primii locuitori ai Pământului și indică unde să caute viața extraterestră. Oamenii de știință bănuiesc că viața pe planeta noastră ar fi putut apărea într-un astfel de mediu (SN: 24/09/2020).

Biologii au dedus că metabolismul bazat pe ronțătul sau eructarea metanului a evoluat devreme, dar nu știu exact când, spune Barbara Cavalazzi, geobiolog la Universitatea Bologna din Italia. Cercetările anterioare au găsit dovezi indirecte pentru microbii care ciclează metanul în chimia buzunarelor umplute cu lichid ale rocilor antice de acum aproximativ 3,5 miliarde de ani. Dar acea muncă nu a găsit microbii efectivi. Cu această analiză a fosilelor, „ceea ce găsim, practic, este dovezi de aproximativ aceeași vârstă. Dar aceasta este o rămășiță celulară – este organismul”, spune Cavalazzi.

Firele fosile nou identificate au o înveliș pe bază de carbon. Acea înveliș este diferită din punct de vedere structural de interiorul conservat, sugerând un înveliș celular care înconjoară interiorul celulelor, scriu autorii. Și echipa a găsit concentrații relativ mari de nichel în filamente. Concentrațiile au fost similare cu nivelurile găsite la producătorii moderni de metan, sugerând că metalul fosilelor ar putea proveni din enzime care conțin nichel din microbi.

„Ei pot atribui un stil de viață metabolic specific acestor microorganisme timpurii”, spune Dominic Papineau, un biogeochimist precambrian la University College London, care nu a făcut parte din studiu și îl numește „lucrare genială”.

Cu toate acestea, căutarea formelor de viață timpurii a avut parte de semne false (SN: 2/9/21), iar unii cercetători nu sunt convinși că aceste fosile sunt adevărata afacere. În mediile hidrotermale bogate în silice, ingredientele pentru structurile care imită celulele se amestecă și pot forma vieți asemănătoare prin chimie, spune Julie Cosmidis, geobiolog la Universitatea din Oxford. „Se fosilizează mai bine decât celulele reale, așa că cred că ar putea fi foarte bine ceea ce sunt acele lucruri”, spune ea, subliniind că nichelul, obișnuit în Pământul timpuriu, se agăță ușor de materia organică, indiferent dacă este vie sau nu. „Nu înțelegem suficient [about] procesele care pot crea biosemnături false”, spune Cosmidis, al cărui laborator studiază astfel de întrebări.

Dar Cavalazzi și colegii ei susțin că diferitele linii de dovezi împreună susțin originea vie a microfosilelor. Papineau mai notează că „dovezile sunt foarte bune”, dar adaugă că „nu sunt neapărat solide”. Alte teste ar putea consolida cazul primilor microbi care folosesc metan, spune el.

Dacă șuvițele sunt arhee antice, ar deveni cele mai vechi dovezi fosile pentru acest domeniu al vieții, predate specimene de acum mai puțin de 500 de milioane de ani. Și dacă astfel de microbi au evoluat atât de repede pe Pământ, în aproximativ 1 miliard de ani de la originea planetei, ciclerii metanului ar putea fi mai obișnuiți decât s-ar fi imaginat pe alte planete unde apa lichidă există de ceva timp, spune Papineau.

Această fosilă provine dintr-o perioadă în care ecosistemul planetar al Pământului era probabil foarte diferit decât este acum, spune Boris Sauterey, un paleoecolog la Universitatea din Arizona din Tempe, care nu a fost implicat în acest studiu. Pe atunci, cel mai probabil, Pământul avea asemănări cu unele dintre lumi extraterestre pe care astăzi le-am considera potențial locuibile, spune el.

Cercetătorii care caută semne de viață timpurie pe Pământ au explorat sedimentele apelor de suprafață mai mult decât sistemele hidrotermale, unde au fost găsite aceste fosile, spune Cavalazzi. Descoperirea sugerează, spune ea, că aici și pe alte planete, cercetătorii ar trebui să continue să zgârie sub suprafață.