This dark rock
illuminates the past, with microfossils showing life existed on Earth 3.5
billion years ago. Credit: John Valley/University of Wisconsin
Το
ανθρώπινο είδος είναι δύσκολο να δει τον κόσμο σε πραγματικό βάθος χρόνου,
γιατί στην πραγματικότητα, μοιάζει με το παιδί που μετακόμισε πριν λίγες μέρες
σε καινούργια γειτονιά, αφού έχει συμπληρώσει μόλις τρία εκατομμύρια χρόνια
ύπαρξης.
Μπορεί
να νιώθετε μεγάλοι κατά την ενηλικίωση, αλλά η αλήθεια είναι ότι οι άνθρωποι
είναι μια καινούργια είδηση στα νέα του κόσμου. Οι πρώτες μορφές ζωής υπήρξαν
πολλά χρόνια πριν την άφιξή μας, με τα χρονιά αυτά πλέον να μπορούν με
βεβαιότητα να προσδιοριστούν στα 3,5 δισεκατομμύρια.
An epoxy mount
containing a sliver of a nearly 3.5 billion-year-old rock from the Apex chert
deposit in Western Australia is pictured at the Wisconsin Secondary Ion Mass
Spectrometer Lab (WiscSIMS) in Weeks Hall. PHOTO: JEFF
MILLER
Για
πάνω από 20 χρόνια, υπήρχε μια αντιπαράθεση στην επιστημονική κοινότητα σχετικά
με τα αρχαιότερα απολιθώματα που έχουν βρεθεί. Στις 18 Δεκεμβρίου, οι
παλαιοβιολόγοι έκλεισαν οριστικά το θέμα, χάρις σε μια καινούργια μελέτη του
επιστημονικού περιοδικού «Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών» (PNAS) που χρησιμοποιεί τις πιο εξελιγμένες
τεχνικές για να χρονολογήσει τα πιο παλιά απομεινάρια που έχουν ανακαλυφθεί. Τα
ευρήματα της έρευνας επιβεβαιώνουν την ύπαρξη βακτηρίων και μικροβίων 3,5
δισεκατομμυρίων χρόνων, τα οποία πιθανώς ζούσαν σε έναν πλανήτη χωρίς οξυγόνο.
“The Apex fossils
are scrappy. Hard to find. Difficult to study. They are abundant but charred,
shredded, overly cooked. Tiny bits and pieces are common but generally
nondescript; short two-or-three-celled fragments are rare and easy to overlook;
many-celled specimens are few and far between; and fossils that could be called
‘well-preserved’ — like those of the Gunflint and Bitter Springs deposit — are
nonexistent. Were these remnants not so remarkably ancient they would not merit
much attention.” —J. William Schopf, “Cradle of Life”
Επικεφαλής
της ερευνητικής ομάδας ήταν ο παλαιοβιολόγος Γουίλιαμ Σοπφ, από το πανεπιστήμιο
της Καλιφόρνια και ο γεωεπιστήμονας Τζον Βάλεϊ από το πανεπιστήμιο του
Γουισκόνσιν. Στον περισσότερο κόσμο, θα φαινόταν πως η έρευνα κράτησε πάρα πολύ
καιρό, αλλά οι συγκεκριμένοι επιστήμονες ξέρουν καλά ότι το χρονικό αυτό
διάστημα δεν είναι παρά ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, μπροστά στην κλίμακα της
ζωής στη Γη.
UW–Madison
geoscience researchers on a 2010 field trip to the Apex Chert, a rock formation
in western Australia that is among the oldest and best-preserved rock deposits
in the world. Credit:
COURTESY OF JOHN VALLEY
Τα
εξεταζόμενα δείγματα, αποτελούμενα κυρίως από βακτήρια και μικρόβια που έχουν
πλέον εξαφανιστεί, βρέθηκαν το 1982 σε ένα πέτρωμα στο Άπεξ Τσερτ, έναν
σχηματισμό πετρωμάτων στη Δυτική Αυστραλία.
Το
1993, στηριζόμενοι στις ραδιομετρικές αναλύσεις του πετρώματος και στο σχήμα
των απολιθωμάτων, ο Σοπφ χρονολόγησε τα δείγματα ως 3,5 δισεκατομμυρίων χρονών.
Το πέτρωμα κατείχε την αρχαιότερη άμεση απόδειξη ζωής, σκέφτηκε ο Σοπφ, ο
οποίος συμπέρανε από αυτή την ανακάλυψή του πως υπήρχαν πλάσματα ένα
δισεκατομμύριο χρόνια πιο πριν από ό,τι πιστευόταν μέχρι τότε. Όμως, μερικοί
επιστήμονες υποστήριξαν πως οι ισχυρισμοί ήταν αναπόδεικτοι και ότι τα
μικροαπολιθώματα, αόρατα στο μάτι, ήταν απλά μικρά κομμάτια του πετρώματος με
περίεργο σχήμα, παράξενα ορυκτά που απλώς φαίνεται να περιέχουν βιολογικά
δείγματα, ενώ κάτι τέτοιο δεν ισχύει.
Geoscience
Professor John Valley, left, and research scientist Kouki Kitajima collaborate
in the Wisconsin Secondary Ion Mass Spectrometer Lab (WiscSIMS) in Weeks Hall.
PHOTO: JEFF MILLER
Από
τότε, πέρασαν χρόνια και η τεχνολογία βελτιώθηκε. Έτσι, ο Σοπφ ένωσε τις
δυνάμεις του με τον Βάλεϊ, ώστε να βρουν έναν καινούργιο τρόπο για να αναλύσουν
το πέτρωμα, το οποίο τώρα στεγάζεται στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου.
Ο Βάλεϊ επένδυσε δέκα χρόνια από τη ζωή του για να αναπτύξει μια μέθοδο που θα
του επιτρέψει να αναλύσει τα μεμονωμένα είδη, των οποίων τα σχήματα μοιάζουν με
κύλινδρους και νήματα.
Όλες
οι οργανικές ουσίες περιέχουν ένα χαρακτηριστικό μίγμα ισοτόπων άνθρακα.
Χρησιμοποιώντας ένα φασματόμετρο μάζας δευτερογενών ιόντων (υπάρχουν ελάχιστα
τέτοια εργαλεία στον κόσμο, ένα από αυτά είναι στο πανεπιστήμιο του
Γουισκόνσιν), οι επιστήμονες κατάφεραν να διαχωρίσουν τον άνθρακα σε κάθε
απολίθωμα σε ισότοπα. Με αυτό τον τρόπο, μπόρεσαν να μετρήσουν τη σύνθεση του
κάθε απολιθώματος και να τη συγκρίνουν με τη σύνθεση των πετρωμάτων χωρίς
απολιθώματα, από την ίδια περίοδο.
Οι
διαφορές στην αναλογία ισοτόπων άνθρακα έδειξε πως ο Σοπφ είχε δίκιο για τα
απολιθώματα που βρήκε χρόνια πριν. Το πέτρωμα, το οποίο χρονολογήθηκε ως 3,5
δισεκατομμυρίων ετών, αποδείχθηκε ότι περιέχει τα απομεινάρια απλής βιολογικής
ζωής, ίδιας ηλικίας με το πέτρωμα.
An example of one
of the microfossils discovered in a sample of rock recovered from the Apex
Chert. A new study used sophisticated chemical analysis to confirm the
microscopic structures found in the rock are biological. Credit: COURTESY OF J. WILLIAM SCHOPF
Επιπρόσθετα,
ο Σοπφ και ο Βάλεϊ μπόρεσαν να συνδέσουν συγκεκριμένες αναλογίες ισοτόπων
άνθρακα με συγκεκριμένα σχήματα απολιθωμάτων. Δηλαδή, πρακτικά ταυτοποίησαν
αρκετά διαφορετικά αρχαία όντα. Μετά από την ανάλυση του κάθε μικροαπολιθώματος
ξεχωριστά, ταυτοποίησαν πέντε είδη, συμπεραίνοντας ότι πρόκειται για δύο
φωτοσυνθέτες, δύο καταναλωτές μεθανίου και έναν παραγωγό μεθανίου.
Πολλά
χρόνια μελέτης, αντιπαράθεσης και εργασίας επιβεβαίωσαν αυτό που παλιότερα
θεωρείτο πως είναι ένας απλός ισχυρισμός, δηλαδή πως η ζωή στη Γη είναι πολύ, πολύ
παλιά. «Νομίζω ότι το θέμα είναι λήξαν»,
είπε ο Βάλεϊ, «Είναι μια πρωτόγονη αλλά
ποικιλόμορφη ομάδα οργανισμών».
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου