Древнейшие окаменелости микробов, участвующих в цикле метана, расширяют границы обитаемости на ранней Земле

Международная группа исследователей под руководством Болонского университета обнаружила окаменелые остатки микробов, участвующих в цикле метана, которые жили в гидротермальной системе под морским дном 3,42 миллиарда лет назад.

Эти микрофоссилии являются древнейшим свидетельством существования такого типа жизни и расширяют границы потенциально обитаемых сред на ранней Земле, а также на других планетах, таких как Марс.

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, проанализировало образцы микрофоссилий в двух тонких слоях внутри породы, собранной в поясе Барбертон-Гринстоун в Южной Африке. Этот регион содержит одни из самых древних и хорошо сохранившихся осадочных пород на нашей планете.

Микрофоссилии имеют богатую углеродом внешнюю оболочку и химически, и структурно отличное ядро, что соответствует клеточной стенке или мембране вокруг внутриклеточного или цитоплазматического вещества.

Профессор Барбара Кавальяцци, ведущий автор исследования, заявила: «Мы обнаружили исключительно хорошо сохранившиеся свидетельства окаменелых микробов, которые, по-видимому, процветали вдоль стен полостей, созданных теплой водой из гидротермальных систем на несколько метров ниже морского дна. Подповерхностные местообитания, нагретые вулканической активностью, вероятно, были средой обитания некоторых из самых ранних микробных экосистем Земли, и это самый древний пример, который мы нашли на сегодняшний день».

Взаимодействие более холодной морской воды с более теплыми подземными гидротермальными жидкостями создало бы богатый химический «суп», а вариации условий привели к множеству потенциальных микро-сред обитания. Скопления нитевидных структур были обнаружены на кончиках заостренных углублений в стенках полости, тогда как отдельные нити были разбросаны по дну полости.

Химический анализ показывает, что нити включают большинство основных элементов, необходимых для жизни. Концентрации никеля в органических соединениях предоставляют дополнительные доказательства примитивных метаболизмов и соответствуют содержанию никеля, обнаруженному у современных микробов, известных как прокариоты Архей, которые живут в отсутствие кислорода и используют метан для своего метаболизма.

«Хотя мы знаем, что прокариоты Архей могут фоссилизироваться, у нас чрезвычайно мало прямых примеров. Наши находки могут впервые расширить летопись окаменелостей Архей в эпоху, когда жизнь впервые появилась на Земле», — сказала профессор Кавальяцци.

Она добавила: «Поскольку мы также находим похожие среды на Марсе, исследование также имеет значение для астробиологии и шансов найти жизнь за пределами Земли».