
Skała sprzed 2 miliardów lat może pomóc w zrozumieniu wczesnego życia na Ziemi i poszukiwaniu dowodów na jego istnienie na Marsie
Kieszenie wytworzone przez mikroby skrywała skała sprzed 2 miliardów lat. Została wydobyta z Bushveld Igneous Complex w RPA, obszaru znanego z bogatych złóż rudy. Jest to najstarszy ślad żywych mikroorganizmów znalezionych w starożytnym kamieniu.
Naukowcy z University of Tokyo, udoskonalili technikę obejmującą trzy rodzaje obrazowania – spektroskopię w podczerwieni, mikroskopię elektronową i mikroskopię fluorescencyjną – w celu potwierdzenia, że odnalezione mikroby były rodzime dla starożytnej próbki, a nie były zanieczyszczeniem podczas procesu zbierania i analizy. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Microbial Ecology.
Badania nad tymi drobnoustrojami mogą pomóc nam lepiej zrozumieć bardzo wczesną ewolucję życia, a także poszukiwanie życia pozaziemskiego w starożytnych próbkach skał przywiezionych z Marsa.
Kolonie mikrobów żyją w skałach głęboko pod powierzchnią, w jakiś sposób udaje im się przetrwać tysiące, a nawet miliony lat. Te małe, odporne organizmy wydają się żyć w wolniejszym tempie, ledwo ewoluując w czasie geologicznym, oferując biologom wgląd w przeszłość. Teraz naukowcy znaleźli żywe mikroby w próbce, które zawierała skała sprzed 2 miliardów lat.
„Nie wiedzieliśmy, czy skała sprzed 2 miliardów lat będzie zawierać ślady życia. Do tej pory najstarszą warstwą geologiczną, w której znaleziono żywe mikroby, był osad pod dnem oceanu liczący 100 milionów lat, więc jest to bardzo ekscytujące odkrycie. Badając DNA i genomy mikrobów takich jak te, możemy być w stanie zrozumieć ewolucję bardzo wczesnego życia na Ziemi” – mówi Yohey Suzuki z University of Tokyo.

Próbka skały została pobrana z Bushveld Igneous Complex (BIC), intruzji skalnej w północno-wschodniej Afryce Południowej, która powstała, gdy magma powoli schładzała się pod powierzchnią Ziemi. BIC obejmuje obszar około 66 tysięcy kilometrów kwadratowych (mniej więcej wielkości Irlandii) i zawiera jedne z najbogatszych złóż rudy metali na Ziemi, w tym około 70 proc. wydobywanej na świecie platyny. Ze względu na sposób, w jaki został uformowany i minimalne odkształcenia lub zmiany, którym uległ od tego czasu, uważa się, że region ten zapewnił stabilne siedlisko dla starożytnego życia drobnoustrojów, które trwa do dziś.
Z pomocą International Continental Scientific Drilling Program, organizacji non-profit, która finansuje badania w miejscach geologicznych, naukowcy uzyskali 30-centymetrową próbkę rdzenia skalnego z około 15 metrów pod ziemią.
Skała sprzed 2 miliardów lat została pocięta na cienkie plasterki i przeanalizowana, a geolodzy odkryli w niej żywe komórki drobnoustrojów gęsto upakowane w pęknięciach w skale. Wszelkie szczeliny w pobliżu ostały zatkane gliną, uniemożliwiając organizmom ich opuszczenie lub przedostanie się w inne miejsca.
Badacze wykorzystali wcześniej opracowaną technikę, aby potwierdzić, że mikroby były rodzime dla próbki skały, a nie dostały się tam z powodu zanieczyszczenia podczas procesu wiercenia lub testowania. Analizując DNA komórek drobnoustrojów i wykorzystując spektroskopię w podczerwieni do badania ich białek oraz otaczającej gliny, naukowcy byli w stanie potwierdzić, że mikroby były zarówno żywe, jak i nie znalazły się tam w inny sposób.
„Jestem bardzo zainteresowany istnieniem podpowierzchniowych mikrobów nie tylko na Ziemi, ale także możliwością znalezienia ich na innych planetach. Podczas gdy skały marsjańskie są na ogół znacznie starsze (mają od 3 do 4 miliardów lat), oczekuje się, że łazik marsjański Perseverance NASA przywiezie próbki w podobnym wieku do tych, które wykorzystaliśmy w tym badaniu. Znalezienie życia mikrobiologicznego w próbkach z Ziemi sprzed 2 miliardów lat i możliwość dokładnego potwierdzenia ich autentyczności sprawia, że jestem podekscytowany tym, co możemy teraz znaleźć w próbkach z Marsa” – podsumowuje Suzuki.
Emil Gołoś