Потенциально живые организмы возрастом 830 миллионов лет обнаружены в древней скале

Невероятное открытие позволило найти новый источник для понимания жизни на древней Земле.

Группа геологов обнаружила крошечные остатки прокариотической и водорослевой жизни, запертые внутри кристаллов галита, образовавшихся 830 миллионов лет назад.

Халит — это хлорид натрия, также известный как каменная соль, и это открытие позволяет предположить, что этот природный минерал может быть ранее неиспользованным ресурсом для изучения древних соленых водных сред.

Более того, организмы, попавшие в его ловушку, возможно, все еще живы.

Это необычное исследование также имеет значение для поиска древней жизни не только на Земле, но и во внеземных средах, таких как Марс, где крупные отложения соли были идентифицированы как свидетельство древних крупномасштабных резервуаров жидкой воды.

Организмы выглядят не так, как вы ожидаете. Предыдущие древние микрофоссилии были найдены вдавленными в горные породы, такие как сланец, возраст которых исчисляется миллиардами лет. Соль не способна сохранять органические материалы таким же образом.

Вместо этого, когда кристаллы формируются в соленой среде, внутри них может оказаться небольшое количество жидкости. Такие включения называются флюидными, и они являются остатками родительских вод, из которых кристаллизовался галит.

Это делает их ценными с научной точки зрения, поскольку они могут содержать информацию о температуре воды, химическом составе воды и даже температуре атмосферы в момент образования минерала.

Ученые также обнаружили микроорганизмы, живущие в недавних и современных средах, где образуется галит. Эти среды чрезвычайно соленые; тем не менее, в них процветают такие микроорганизмы, как бактерии, грибы и водоросли.

Кроме того, микроорганизмы были обнаружены в жидких включениях в гипсе и галите, в основном современных или недавних, а некоторые из них относятся к древним временам. Однако метод идентификации этих древних организмов оставляет сомнения в том, что они того же возраста, что и галит.

"Поэтому среди геомикробиологов сохраняется вопрос", — пишет группа под руководством геолога Сары Шредер-Гомес из Университета Западной Вирджинии. "Какие самые старые химические осадочные породы содержат прокариотические и эукариотические микроорганизмы из среды осаждения?".

Сейчас средняя часть Австралии — пустыня, но когда-то это было древнее соленое море. Формация Браун — это хорошо изученная и датированная стратиграфическая единица из центральной Австралии, относящаяся к неопротерозою. Она включает в себя обширный галит, свидетельствующий о древней морской среде.

Используя образец керна из формации Браун, добытый Геологической службой Западной Австралии в 1997 году, Шредер-Гомес и ее коллеги смогли провести исследования неизмененного неопротерозойского галита, используя только неинвазивные оптические методы. В результате галит остался неповрежденным, что, что важно, означает, что все, что находилось внутри, должно было быть заперто в момент образования кристаллов.

Они использовали петрографию в проходящем свете и ультрафиолете, сначала при малом увеличении для идентификации кристаллов галита, а затем при увеличении до 2 000 раз для изучения содержащихся в них флюидных включений.

Внутри они обнаружили органические твердые вещества и жидкости, соответствующие прокариотическим и эукариотическим клеткам, судя по их размеру, форме и ультрафиолетовой флуоресценции.

Интересен был и диапазон флуоресценции. Некоторые образцы имели цвет, соответствующий органическому распаду, в то время как другие демонстрировали флуоресценцию, характерную для современных организмов, что, по словам исследователей, свидетельствует о неизмененном органическом материале.

Возможно даже, что некоторые организмы еще живы, отметили исследователи. Жидкие включения могут служить микросредой обитания, где процветают крошечные колонии. Живые прокариоты были извлечены из галита возрастом 250 миллионов лет, почему бы не извлечь их из 830 миллионов?

"Возможность выживания микроорганизмов в геологических временных масштабах не до конца понятна", — пишут исследователи.

"Предполагается, что радиация разрушает органические вещества в течение длительных периодов времени, однако Никастро и др. (2002) обнаружили, что погребенный галит возрастом 250 миллионов лет подвергся лишь незначительному воздействию радиации. Кроме того, микроорганизмы могут выживать в жидких включениях за счет метаболических изменений, включая голодное выживание и стадии цисты, а также сосуществование с органическими соединениями или мертвыми клетками, которые могут служить источниками питательных веществ."

Это абсолютно точно имеет значение для Марса, где могут быть найдены отложения, схожие по составу с формацией Брауна, говорят исследователи. Их исследование показывает, как такие организмы могут быть идентифицированы без разрушения или повреждения образцов, что может дать нам новый набор инструментов для их идентификации — и лучшего понимания истории Земли.

"Оптическое исследование должно рассматриваться как фундаментальный шаг в любом исследовании биосигнатур в древних породах. Оно позволяет узнать геологический контекст микроорганизмов до проведения дальнейших химических или биологических анализов … и обеспечивает цель для таких анализов", — пишет команда.

"Древние химические отложения, как земного, так и внеземного происхождения, следует рассматривать как потенциальных хозяев древних микроорганизмов и органических соединений".

Исследование было опубликовано в журнале Geology.