Forscher haben organische Moleküle entdeckt, die in unglaublich alten Felsformationen in Australien gefangen sind, und haben herausgefunden, dass das, was sie sagen, der erste detaillierte Beweis für frühe chemische Inhaltsstoffe ist, die die alten mikrobiellen Lebensformen der Erde erhalten hätten.
Die Entdeckung, die im 3,5 Milliarden Jahre alten gemacht wurde Zugtraining aus Westaustralien Pilbara Kraton, trägt zu einer bedeutenden Reihe von Forschungen bei, die auf das antike Leben in diesem Teil der Welt hinweisen – eine von nur zwei unberührten, exponierten Landablagerungen auf der Erde, die aus dem Jahr 2000 stammen Archean Eon
In den letzten Jahren hat das hydrothermale Gestein der Dresser-Formation wiederholt Anzeichen für das früheste bekannte Leben an Land gezeigt. Wissenschaftler haben „endgültige Beweise“ für mikrobielle Biosignaturen entdeckt, die bis vor 3,5 Milliarden Jahren zurückreichen.
Nun in einem neue StudieForscher in Deutschland haben Spuren spezifischer Chemie identifiziert, die die Existenz solcher Urorganismen durch biologisch relevante organische Moleküle in Deutschland ermöglichten Baryt Ablagerungen, ein Mineral, das durch verschiedene Prozesse, einschließlich hydrothermaler Phänomene, gebildet wird.
„Auf dem Feld sind die Baryte direkt mit versteinerten mikrobiellen Matten verbunden und riechen beim ersten Kratzen nach faulen Eiern.“ erklärt Geobiologe Helge Mißbach von der Universität zu Köln in Deutschland.
„Daher vermuteten wir, dass sie organische Stoffe enthielten, die als Nährstoffe für das frühe mikrobielle Leben hätten dienen können.“
Barytstein aus der Dresser Formation. (Helge Mißbach)
Während Wissenschaftler lange angenommen haben, wie organische Moleküle als Substrate für Urmikroben und ihre Stoffwechselprozesse fungieren könnten, sind direkte Beweise bisher weitgehend schwer zu finden.
Um dies zu untersuchen, untersuchten Mißbach und andere Forscher Einschlüsse in Baryten der Dresser-Formation, in denen das chemisch stabile Mineral Flüssigkeiten und Gase für Milliarden von Jahren im Gestein speichern kann.
Verwendung einer Reihe von Techniken zur Analyse der Barytproben – einschließlich Gaschromatographie-Massenspektrometrie Mikrothermometrieund stabile Isotopenanalyse fanden die Forscher was sie beschreiben als eine „faszinierende Vielfalt organischer Moleküle mit bekannter oder vermuteter metabolischer Relevanz“.
Unter diesen befanden sich die organischen Verbindungen Essigsäure und Methanthiolzusätzlich zu zahlreichen Gasen, einschließlich Schwefelwasserstoff, die biotischen oder abiotischen Ursprungs sein können.
(Mißbach et al., Nature Communications, 2021)
Oben: das Barytgestein, das auf eine enge Assoziation mit Stromatolithen hinweist.
Während es unmöglich sein kann, die genauen Verbindungen zu bestimmen, wird auf die Nähe dieser Einschlüsse innerhalb des Barytgesteins und angrenzender organischer Wucherungen Bezug genommen Stromatolithen legt nahe, dass die alten Chemikalien, die einmal in hydrothermalen Flüssigkeiten transportiert wurden, möglicherweise die ursprünglichen mikrobiellen Gemeinschaften beeinflusst haben.
„In der Tat hätten viele Verbindungen, die in den flüssigen Einschlüssen von Baryt entdeckt wurden, ideale Substrate für die schwefelbasierten und methanogenen Mikroben geliefert, die zuvor als Akteure in der Dresser-Umgebung gedacht waren“, sagten die Forscher. schreibe in ihren Studien
Zusätzlich zu Chemikalien, die möglicherweise als Nährstoffe oder Substrate gedient haben, können andere in den Einschlüssen enthaltene Verbindungen als „Bausteine“ für verschiedene chemische Reaktionen auf Kohlenstoffbasis gedient haben – Prozesse, die den mikrobiellen Stoffwechsel durch die Erzeugung von Energiequellen wie Lipiden stimuliert haben könnten ., die durch Lebensformen zerlegt werden können.
„Mit anderen Worten, wesentliche Bestandteile von Methylthioacetat, einem vorgeschlagenen kritischen Wirkstoff für den Ursprung des Lebens, waren in der Dresser-Umgebung verfügbar.“ erklärt das Team
„Sie hätten die Bausteine für die chemoautotrophe Kohlenstofffixierung und damit den anabolen Einbau von Kohlenstoff in die Biomasse liefern können.“
Die Ergebnisse sind in berichtet Naturkommunikation
