Burzliwe początki życia. Zaczęło się wcześniej niż myśleliśmy…

Życie to jedna z największych tajemnic Wszechświata. Nie wiadomo jak znalazło się na Ziemi, czy występuje na innych planetach oraz dlaczego tak naprawdę się wykształciło. Ba, naukowcy wciąż nie stworzyli uniwersalnej i satysfakcjonującej definicji życia! Teraz, w tym worku pełnym zagadek ktoś znowu zamieszał. Okazuje się bowiem, że życie jest starsze niż do tej pory sądziliśmy.

Życie. Jego tajniki próbują rozwikłać naukowcy z różnych dziedzin: biolodzy, geolodzy, chemicy, fizycy, a także filozofowie. Teraz pojawiły się nowe szczegóły dotyczące jego początków. Do tej pory naukowcy byli przekonani, że życie na Ziemi pojawiło się 3,83 mld lat temu. Według najnowszych ekspertyz jest ono znacznie starsze i wykształciło się co najmniej 270 mln lat wcześniej – 440 mln lat po uformowaniu się Ziemi. Oznacza to, że ziemskie życie liczy sobie 4,1 mld lat, podczas gdy nasza planeta 4,54 mld lat.

Życiodajne komety

Do tej pory obowiązywała teoria, według której pierwotnie ukształtowana Ziemia była planetą gorącą i jałową, niemal pozbawioną wody i substancji niezbędnych do powstania życia. Te pojawiły się dopiero po okresie tzw. Wielkiego Bombardowania, czyli trwającego ponad 300 mln lat deszczu planetoid i meteorów. Niewykluczone, że pierwsze formy życia zostały przyniesione z kosmosu wraz z nimi.

Najnowsze wyniki badań przeprowadzonych przez uczonych z University of California i Stanford University, opublikowane z „Proceedings of the National Academy of Sciences”, wskazują, że mogło być całkiem inaczej. Naukowcy pod kierownictwem Marka Harrisona zbadali kryształy cyrkonu (minerału a nie pierwiastka o tej samej nazwie) sprzed 4,1 mld lat, czyli jeszcze sprzed Wielkiego Bombardowania. I ku zaskoczeniu wszystkich, znaleziono w nich proste składniki organiczne, charakterystyczne dla znanych nam organizmów żywych.

Potwierdzenie tych rewelacji oznaczałoby, że życie powstało tuż po powstaniu naszej planety (w skali kosmicznej 440 mln lat to niewiele), ale przed Wielkim Bombardowaniem. To z kolei generuje mnóstwo komplikacji dla całego świata nauki. Oznaczałoby bowiem, że życie na naszą planetę nie przybyło z kosmosu. A więc jak powstało?

Dwadzieścia lat temu takie rewelacje określono by mianem herezji. Już znalezienie dowodów na istnienie życia 3,8 mld lat temu było szokujące, a teraz okazuje się, że jest ono jeszcze starsze. Przy obecności odpowiednich składników, życie może wytworzyć się bardzo szybko.

– powiedział Mark Harrison.

Historia zapisana w cyrkonach

Jak to możliwe, że geolodzy są w stanie wyczytać aż tyle informacji z minerałów? Kryształy cyrkonu są jednymi z najstarszych materiałów na Ziemi i stanowią rozpowszechniony po całej planecie składnik skał magmowych. Cyrkon jest minerałem trwałym, odpornym na niekorzystne warunki środowiskowe, więc dosłownie można w nim zatrzymać czas. Podobnie jak w bursztynie.

Naukowcy przebadali blisko 10 tys. cyrkonów pozyskanych ze skał z Australii Zachodniej. Ciekawość przykuło 656 kryształów, w których były ciemne drobiny nieznanego pochodzenia, przypominające komórki. Aż 79 z nich poddano analizie za pomocą spektroskopii ramanowskiej – technika ta pozwala obejrzeć badaną cząstkę w 3D i ocenić jej budowę biochemiczną. W dwóch próbkach odkryto niemal czysty grafit! Współczesna nauka nie zna innego sposobu, w jaki grafit mógłby zostać uwięziony w cyrkonie, niż przez przechwycenie żywych komórek. Na podstawie zmierzenia stosunku ilościowego węgla-12 i węgla-13 – dwóch izotopów tego pierwiastka – okazało się, że odkryta proporcja odpowiada tej występującej u organizmów żywych, a dokładniej w tych fotosyntetyzujących. Najbardziej niezwykłe jest jednak to, że mimo iż cyrkon ma 4,1 mld lat, to zamknięty wewnątrz grafit prawdopodobnie jest jeszcze starszy. Naukowcy nie wiedzą jednak o ile.

Kosmos może być pełen życia. Wydaje się, że przy odpowiednich warunkach, proste formy życia powstają dość szybko. Potrzeba jednak milionów lat, by tak proste formy życia przekształciły się w organizmy zdolne do fotosyntezy lub oddychania komórkowego. Nasze odkrycie wcale nie rozwiązuje żadnych nierozwiązanych problemów, a wręcz dorzuca kolejne.

– dodał Harrison.

(Nie)ziemskie konsekwencje

Odkrycie zespołu Harrisona implikuje interesujące konsekwencje dla całego świata nauki. Z detekcji grafitu w kryształach liczących ponad 4 mld lat można wyciągnąć daleko idące wnioski. Po pierwsze – wykształcenie się życia na naszej planecie trwało krócej niż do tej pory sądziliśmy. Od uformowania Ziemi do najwcześniejszego zachowanego zapisu kopalnego mikroorganizmów minęło nie 740, a 440 mln lat. Jeszcze bardziej niezwykły jest fakt, że ślady życia odnotowano w okresie przed Wielkim Bombardowaniem. Oznacza to, że życie na naszej planecie albo pojawiło się dwukrotnie, albo pierwsze organizmy przetrwały bombardowanie planetoid. Wielu uczonych składa się ku tej drugiej opcji, zwracając uwagę, że życie raz zaszczepione gdzieś w kosmosie, nie tak łatwo jest wysterylizować. A to z kolei potwierdza, że takich miejsc jak nasza młoda Ziemia, we Wszechświecie jest na pęczki.