В скальных породах возрастом 3,5 миллиарда лет остались следы микробов с различным обменом веществ.

Считается, что жизнь на Земле возникла не позже чем 3 млрд лет назад. Однако никаких ископаемых останков, которые однозначно принадлежали бы живым организмам, с тех пор остаться просто не могло. Тем не менее, время от времени мы слышим новости о следах древнейшей жизни. Это действительно следы: палеонтологи и геологи находят в древних горных породах некие образования, которые, вероятно, могли появиться в результате деятельности каких-то живых организмов.

Горные породы (черт) из Западной Австралии, в которых нашли разнообразные следы древней жизни. (Фото: Churchard / Flickr.com.)

Червеобразные микроследы жизни, существовавшей 3,5 млрд лет назад. J. (Фото: William Schopf / UCLA.)

Так, весной мы писали о микротрубках из магнетита, которые нашли в провинции Квебек и которые, похоже, соорудили какие-то бактерии, обитавшие на земле около 3,77 млрд лет назад. Впрочем, трубки – это все-таки экзотика; обычно о присутствии жизни судят по соотношению изотопов углерода ¹³С и ¹²С. Живые организмы предпочитают легкий, «нормальный» углерод ¹²С, и если взять какое-нибудь место, где жили, например, бактерии, то после них здесь останется много именно легкого углерода. В частицах графита, найденных в Канаде и Австралии, соотношение изотопов указывало на жизнь, а судя по возрасту самих частиц, она тут обитала 3,95 млрд (в Канаде) и 4,1 млрд (в Австралии) лет назад. Впрочем, многие специалисты сомневаются в таких датировках: «живое» соотношение изотопов может получаться в результате «неживых» реакций, либо же сама жизнь может быть гораздо моложе, просто ее занесло в более древние породы в результате позднейших геологических пертурбаций.

Новые результаты, полученные исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Висконсинского университета в Мадисоне, выглядят более надежными. Уильям Шопф (J. William Schopf) и его коллеги работали с образцами возрастом 3,5 млрд лет, найденными в Западной Австралии еще в 1992 году. Тогда же, в 1992 году, все обратили внимание на странные извивающиеся следы в древних базальтовых породах – такие следы вполне могли оставить колонии каких-нибудь микробов. Однако одного внешнего вида здесь, естественно, было недостаточно.

В статье в PNAS авторы пишут, что им удалось проанализировать углеродный состав в этих древних следах с помощью так называемой масс-спектрометрии вторичных ионов. В целом все методы масс-спектрометрии позволяют очень расшифровать состав того или иного вещества, особенность же масс-спектрометрии вторичных ионов в том, что она позволяет анализировать состав твердых поверхностей и тонких пленок, притом с огромной чувствительностью: достаточно одной части какого-то элемента на миллиард, чтобы эта масс-спектрометрия его «увидела». В итоге оказалось, что в извивающихся следах есть несколько разных соотношений изотопов, так что кажется, что тут могли жить пять разных разновидностей микробов. В двух случаях они были похожи на современных бактерий, которые с помощью света строят органические вещества из неорганического углерода и притом не используют кислород. В двух других случаях соотношение углеродных изотопов было похоже на то, как если бы тут жил кто-то похожий на современных архей, живущих на метане. Наконец, в последнем случае древний микроб, скорее всего, сам производил метан как побочный продукт своего обмена веществ.

С одной стороны, такое разнообразие изотопных соотношений говорит о том, что тут была какая-то жизнь – ведь если бы «живое» соотношение возникло по причине неорганических процессов, то оно везде было бы одинаковым. С другой стороны, чтобы такое разнообразие возникло жизнь должна была бы существовать уже какое-то время, поэтому авторы работы полагают, что возникла она как раз около 4 млрд лет назад, а к 3,5 млрд лет назад древние микробы доэволюционировали уже до нескольких разновидностей.

Тем не менее, некоторые специалисты все равно полагают, что микробные следы из Западной Австралии – это не истинные ископаемые, но результат геологических процессов, и что следы жизни в старой породе могли появиться из более молодых отложений. Остается надеяться, в ближайшем будущем подобным образом удастся проанализировать и другие древнейшие следы жизни, насчет которых подобных сомнений ни у кого уже не будет.