- Časopis Quark - https://www.quark.sk -

Korene pozemského života

Nové kamienky do mozaiky vzniku a evolúcie života na našej planéte azda uľahčia jeho objav inde vo vesmíre.

V barbetonskom zelenokameňovom páse vedci objavili fosílie najstarších známych metánových mikróbov na Zemi, kredit A. Hofmann.

Predmetom astrobiológie ako vedného odboru je hľadanie a výskum mimozemského života vo vesmíre. Je naďalej vo fáze hľadania: či sa to komu (najmä nadšencom hard sci-fi, akým je aj autor týchto riadkov) páči alebo nie, realitou je, že v súčasnosti nepoznáme nijakú spoľahlivo doloženú ukážku mimozemského života. To je pre vedný odbor povážlivé a pohne s tým až zásadný prelom. Astrobiológia sa preto zatiaľ rozvíja v dvoch základných líniách.

Cesty skúmania

Jednou je skúmanie telies a prostredia vo vesmíre. Takmer vždy to má aj astrobiologický rozmer, čo je v súčasnosti najmarkantnejšie pri planéte Mars. Druhou líniou je, že ak hľadáme mimozemský život, musíme najprv dobre pochopiť ten pozemský, najmä jeho vznik a evolúciu. Nikde nie je napísané, že spôsob pozemského života je pre vesmír typický, ale iné východisko nemáme.
Táto druhá línia sa člení na dva prúdy: geologicko-paleontologický (skúmajúci stopy dávneho života na Zemi) a laboratórno-biochemický (úsilie o pokusy reprodukovať jeho vznik). V prvom sa teraz objavili tri pozoruhodné štúdie.

Rekordne staré mikróby

Skalný výstup, z ktorého vedci odobrali vzorky s fosíliami dávnych metánových archeónov, kredit B. Cavalazzi et al.

Vedecký tím, ktorý viedla Barbara Cavalazziová z Bolonskej univerzity v Taliansku, oznámil v časopise Science Advances objav najstarších známych fosílií mikróbov, v ktorých metabolizme identifikovali kolobeh metánu. Príslušné mikróby žili v hydrotermálnom systéme pod morským dnom pred približne 3,42 miliardy rokmi. Objav neprináša len samotný rekordný vek tohto typu mikróbov. Rozširuje totiž hranice potenciálne mikróbmi dlhodobo obývateľných prostredí na skorej Zemi aj iných planétach, osobitne na Marse.
Členovia tímu analyzovali mikrofosílie z hornín barbetonského zelenokameňového pásu v Juhoafrickej republike pri hraniciach so Svazijskom a Mozambikom. Ide o jedny z celosvetovo najstarších a najzachovalejších sedimentárnych hornín. Mikrofosílie majú obal s veľkým obsahom uhlíka a štruktúrne aj chemicky odlišné jadro. Zjavne ide o bunkovú stenu či membránu okolo cytoplazmatickej hmoty. Našli sme skvele zachované dôkazy fosílnych mikróbov, ktorým sa zrejme dobre darilo na stenách dutín vytvorených teplou vodou z hydrotermálnych systémov niekoľko metrov pod morským dnom. Také biotopy zohrievala sopečná činnosť a pravdepodobne zosobňovali skoré mikrobiálne ekosystémy na Zemi. Toto je ich dosiaľ najstaršia známa ukážka, vysvetlila B. Cavalazziová.

Bližší pohľad na viacvrstvové vápencové útesy Little Dal. Skoré hubky v nich podľa všetkého žili v mikronikách medzi sinicami, kredit Elizabeth Turner, Laurentian University

Archeóny

Styk chladnejšej morskej vody s horúcou podpovrchovou hydrotermálnou vytvoril pestrú chemickú zmes, v ktorej vzniklo množstvo drobných biotopov. Zhluky vláknitých mikrofosílií sa našli na špici zahrotených jamiek v stenách dutín, zatiaľ čo jednotlivé vlákna boli rozložené po ich stenách. Vlákna obsahujú väčšinu biologicky dôležitých chemických látok. Obsah niklu je zhodný s obsahom tohto prvku v súčasných mikróboch – archeónoch (jednobunkové organizmy bez bunkového jadra tvoriace druhú ríšu mikróbov popri baktériách).
Archeóny zväčša žijú v prostredí, kde niet kyslíka, na metabolizmus využívajú metán. Hoci vieme, že archeóny po sebe môžu zanechávať fosílie, v tomto ohľade máme mimoriadne málo dôkazov. Náš objav znamená prvé rozšírenie fosílneho záznamu archeónov do éry veľmi skorého života na Zemi. A keďže stopy podobných prostredí nachádzame aj na Marse, náš výskum má vplyv aj na astrobiológiu, objasnila B. Cavalazziová.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 10/2021. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.