Обнаружены древнейшие трёхмерно сохранившиеся микроорганизмы

Впервые исследователям удалось изучить форму микроорганизмов ранних этапов эволюции возрастом около 1,5 миллиарда лет. Эти микроорганизмы имеют исключительное значение для понимания развития ранней жизни.

Учёные из Технического университета Берлина, Национальной академии наук Украины, Музея естествознания Берлина и Национального музея естественной истории Люксембурга обнаружили древнейшие на сегодняшний день трёхмерно сохранившиеся микрофоссилии на Земле на минералах из Волынского кварцевого рудника близ города Житомир (Украина). Результаты опубликованы в журнале Biogeosciences.

Их исходная форма была сохранена микрометровым слоем алюмосиликата, который мог образоваться только в результате особого стечения геологических обстоятельств. Большая часть предыдущих свидетельств о докембрийских микроорганизмах основывалась на косвенных методах, таких как характерные отпечатки в породе или обнаружение продуктов биологического разложения.

Первые изображения первичных микроорганизмов: нити, сферы и щупальца

Под электронным микроскопом учёные видят в основном волокнистые структуры: либо тонкие ветвящиеся нити, либо толстые, имеющие небольшие выступы или вмятины. Толщина объектов варьируется от 10 до 200 микрометров, а длина достигает нескольких миллиметров, иногда с тонким каналом посередине. Это означает, что эти первичные микроорганизмы можно увидеть и невооружённым глазом. Особенно интересно, что исследователи также обнаружили несколько ранее неизвестных форм микроорганизмов со структурой в виде оболочки, сферы или щупальцевидных ветвей.

Часть окаменелых организмов напоминает грибы

Анализ изотопов углерода ¹²C и ¹³C доказал, что находки когда-то были живыми существами. Возраст находок, измеренный специальным изотопным методом, составил минимум 1,5 миллиарда лет. С помощью инфракрасной спектроскопии в некоторых нитевидных объектах был обнаружен хитин, а с помощью электронного микроскопа — элементы висмут и теллур. «Всё это указывает на грибоподобный организм», — отмечают исследователи. Однако это относится лишь к части находок. От других окаменелых микроорганизмов можно предположить, что это были одно- или многоклеточные организмы с выраженной клеточной структурой. Вероятно, они жили с грибами в общей экосистеме.

Подземная жизнь, сохранённая гейзером

Местонахождение окаменелых первичных микроорганизмов на гранитной породе в кварцевом руднике указывает как на их образ жизни, так и на причину их исключительно хорошей сохранности. По-видимому, 1,5 миллиарда лет назад в гранитных полостях рудника уже существовали колонии микроорганизмов. Поскольку гранит содержит много фтора, в результате взаимодействия с водой и теплом под землёй образовывалась сильно коррозионная плавиковая кислота, которая растворяла алюминий и кремний.

Подобно гейзеру, этот раствор время от времени выстреливал в полости, покрывая микроорганизмы микрометровым слоем алюмосиликата. Микроорганизмы погибли, но были идеально законсервированы.

История находок

Исследование началось с сотрудничества с Украиной в эпоху перестройки, первоначально для поддержки учёных и изучения находок драгоценных камней на Волынском руднике. Позже, при изучении бериллов под электронным микроскопом, были обнаружены странные волокна. Работа с образцами из разных музеев позволила развить открытие.

Сегодня учёные находятся только в начале пути. Дальнейшие исследования и, возможно, новые находки смогут рассказать больше о первичных микроорганизмах, особенно о ранее неизвестных формах на континентах, а не только в море. Это может дать новое представление о раннем развитии жизни на Земле и, возможно, о развитии жизни в экстремальных условиях на других планетах.