Жизнь могла зародиться на 300 миллионов лет раньше, чем считается

Наша планета сформировалась примерно 4,5 миллиарда лет тому назад, однако данные о том, когда именно на ней зародилась жизнь, являются скорее приблизительными.

Сначала анализ древних окаменелостей показал, что жизнь возникла примерно 3,43 миллиона лет тому назад. Затем изучение химических подписей ещё более давних пород указало на то, что жизнь могла присутствовать на Земле уже 3,8 миллиарда лет тому назад. Все эти ранние ископаемые принадлежат архейскому эону, который начался 4 миллиарда лет тому назад. Этап, предшествующий зарождению жизни, окрестили катархей: считается, что условия того времени были настолько суровы, что жизнь тогда никак не могла зародиться на нашей планете.

Однако Элизабет Белл (Elizabeth Bell) и Марк Харрисон (Mark Harrison) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе полагают, что на самом деле жизнь зародилась ещё во времена катархея.

Они проанализировали более 10 тысяч кристаллов циркона размером меньше миллиметра в длину. Датирование показало, что они принадлежат к архею или катархею. В 656 кристаллах катархейского эона учёные нашли крошечные вкрапления из графита, вероятно, появившиеся в кристалле во время его формирования, то есть 4,1 миллиарда лет тому назад.

Отметим, что кристаллы циркона геологи используют как своего рода машины времени. Они настолько прочны и устойчивы к внешним воздействиям, что могут сохранять внутри себя следы окружавшей их среды на протяжении длительного времени.

Исследователи проанализировали изотопы углерода в двух графитовых вкраплениях и обнаружили, что оба были обогащены "лёгким" углеродом-12, а это характерная особенность углерода органического происхождения.

Отметим, что это не первый случай, когда учёные обнаруживают потенциально органический углерод в цирконах катархея, однако на сей раз сомнений в первичности вкраплений практически нет.

Общий химический состав циркона указывает на то, что магма, из которой сформировались кристаллы в результате охлаждения, появилась в ходе плавления осадочных пород — среды, в которой органические остатки могут накапливаться.

"Жизнь на Земле, возможно, возникла почти сразу же после формирования планеты, – комментирует Харрисон. – При наличии необходимых ингредиентов этот процесс запускается очень быстро. По-видимому, на Земле жизнь существовала до массивной астероидной бомбардировки, породившей большие лунные кратеры 3,9 миллиардов лет тому назад. Есть вероятность, что тогда примитивная жизнь была уничтожена, а затем начался перезапуск".

Впрочем, команда подчёркивают, что существуют и неорганические пути накопления изотопов лёгкого углерода в средах катархея. Например, в ходе некоторых химических реакций Фишера-Троппа монооксиды углерода и водорода превращаются в жидкие углеводороды. 

Так что эксперты предупреждают, что данные об изотопах углерода сами по себе достаточно неоднозначны и не являются чётким доказательством того, что углерод свидетельствует о наличие жизни в катархее.

Харрисон и его команда планируют найти новые пути для изучения вероятной древней биосферы.

Нынешняя научная статья была опубликована журналом Proceedings of the National Academy of Sciences.