Un geolog a găsit ceea ce ar putea fi cea mai veche fosilă complexă din roca ei preferată

Când era licență la Universitatea din New South Wales, Dr. Erica Barlow a luat o piatră care i-a schimbat viața și, poate, modul în care vedem istoria vieții pe Pământ. Dar a durat mult să-și dea seama ce a găsit și nici astăzi nimeni nu poate fi sigur că stânca conține ceea ce Barlow și alții bănuiesc.

Barlow Ea a fost în regiunea Pilbara din Australia de Vest pentru a studia stromatoliții, unele dintre cele mai vechi fosile pe care le cunoaștem. Excursia a inclus mai multe drumeții între tabără și săpături; Într-o călătorie de întoarcere, Barlow a observat o stâncă neagră strălucitoare care surprinde apusul de soare pe faimosul sol roșu al zonei. L-am luat ca o amintire a călătoriei. „L-am ținut pe birou ca un fel de piatră de companie în timp ce scriam [honors] — Teză, spuse Barlow afirmație.

Barlow încă lucra la studierea rocilor de stromatolit când supervizorul ei, Martin Van Kranendonck, a observat stânca și a identificat-o ca fiind o piatră de cremene neagră. Kranendonk i-a spus că se știe că silexul negru conține fosile microscopice încă de la începutul dezvoltării vieții pe Pământ (deși acest lucru este contestat) și i-a sugerat să-l verifice. Barlow a fost copleșită de teza ei și a avut nevoie de ceva încurajare pentru a-și face timp să pregătească și să examineze o probă, dar a fost uimită când a făcut-o.

Fosilele găsite în silex nu semănau cu nimic din ce văzuse Barlow înainte. În plus, nimeni altcineva nu mai văzuse nimic ca ea. Având în vedere vârsta silexului, microfosilele găsite în interior sunt de așteptat să provină din organisme unicelulare. Microfosilele găsite de Barlow arată mai mult ca o minge de fotbal: aproximativ rotunde, dar cu un contur complex și o structură internă asemănătoare unui fagure.

„Nu a existat nimic altceva ca fosila exactă pe care am găsit-o în înregistrarea geologică”, a spus Barlow.

Aceasta este o revendicare mare în orice împrejurare, dar devine mult mai mare dacă ne gândim că silexul datează cu mult înainte de a se crede că viața complexă a apărut.

Stromatoliții pe care îi studia Barlow implică mii de celule care formează colectiv structuri stratificate ale corpului și nisipului lor. Cu toate acestea, nu este ceea ce considerăm o viață complexă.

Din câte știe oricine, primele forme complexe de viață au fost cu sute de milioane de ani mai tinere decât această descoperire. Descoperirea lui Barlow s-ar putea să fi fost un strămoș al organismelor eucariote, ramura arborelui vieții care include toate animalele, plantele, ciupercile și algele. Sau poate a fost o fundătură în evoluție, o înflorire timpurie a complexității care a fost stinsă. Pe de altă parte, poate că este doar o iluzie care simulează complexitatea într-un mod pe care nu îl putem explica.

Era un singur lucru pentru asta – să facă din stânca subiectul tezei ei de doctorat.

În primul rând, Barlow trebuia să știe dacă cremenul era unic. Revenind la site-ul de colectare, ea a răspuns aproape imediat la această întrebare. Barlow a găsit un perete de stâncă pătat cu mii de noduli de silex negru la 30 de metri (100 ft) pe o stâncă din apropiere. La fel ca și regiunea Pilbara, peretele se extindea dincolo de vedere în ambele direcții. Barlow a declarat pentru IFLScience că de atunci a măsurat formațiunea ca având o lungime de 12 kilometri (7 mile), toate încărcate cu noduli de silex de 20 de centimetri (8 inchi) lățime și 7 centimetri (3 inchi) înălțime.

Multe exemplare de silex par să nu conțină deloc fosile. Alte eșantioane conțin organisme similare cu cele găsite în întreaga lume din această perioadă – „fie filamente lungi și subțiri, fie celule unice – precum bule”, a spus Barlow pentru IFLScience. Un om de știință care a colectat un eșantion mic ar putea merge cu ușurință acasă crezând că nu este nimic neobișnuit.

Dar Barlow, conștientă de potențiala importanță a descoperirii ei și de necesitatea de a o replica, a colectat sute de mostre. Când s-a întors la Sydney, a găsit mai multe exemplare încapsulate care semănau cu originalele, unele conținând chiar bile de chihlimbar în forme de fagure. Acum a extins intervalul de eșantionare la 19 exemplare, inclusiv o jumătate de duzină dintr-o singură rocă. Sutele de mostre pe care le-a colectat Barlow conțin și exemplare care ar fi putut arăta inițial similare, dar sunt prea degradate pentru ca ea să fie sigură. Dacă ai fi ridicat în schimb unul dintre aceste exemplare, s-ar putea să nu-ți fi dat seama de valoarea lui.

Mostrele de silex sunt în mod clar de aceeași vârstă, iar teste independente au dovedit că toate s-au format cu aproximativ 2,4 miliarde de ani în urmă. În mod esențial, aceasta coincide cu data la care geologii au stabilit acum – după multe dezbateri – pentru marele eveniment de oxidare. Acesta este punctul în care nivelul de oxigen din atmosferă și oceane a crescut atât de mare încât a devenit posibil să se respire, deschizând ușa vieții complexe.

Anterior a existat un decalaj inexplicabil de aproximativ 750 de milioane de ani între disponibilitatea oxigenului și apariția primelor fosile eucariote, ceea ce indică faptul că ceva exploata acest decalaj.

Din păcate, nimeni nu a putut dovedi că vreunul dintre exemplarele găsite de Barlow ar fi fost ancestral eucariotelor.

„Când lucrezi cu materiale din această perioadă, este foarte greu să dovedești sau să infirmi așa ceva, pentru că pur și simplu nu avem suficiente informații păstrate”, a spus Barlow în declarație.

Geneticienii evaluează evoluțiile majore ale vieții folosind „ceasuri moleculare”, dar Barlow a spus pentru IFLScience că aceste ceasuri produc o „gamă uriașă de estimări” pentru momentul în care au apărut eucariotele. Unele sunt aproape de vârsta silexului, dar altele au sute de milioane de ani. „O problemă este că ceasurile moleculare se bazează pe înregistrarea fosilelor, ceea ce o face puțin gri când te uiți atât de departe în urmă, unde înregistrarea fosilă este foarte eterogenă”, a spus ea.

Există între 6 și 700 de milioane de ani reprezentați în doar câteva locații de pe planetă.

Dr. Erica Barlow

În teorie, analiza chimică poate oferi indicii valoroase. „Dacă putem determina tipul de carbon, asta ne-ar putea spune ce a mâncat organismul”, a spus ea, ceea ce s-ar putea dovedi mai complicat. Cu toate acestea, acest lucru este aproape imposibil, deoarece mostrele sunt ușor contaminate cu carbon din lumea modernă.

„Lucrând cu fosile atât de mici, cu atât de puțin carbon, dacă obținem un rezultat pozitiv, [scientific] „Comunitatea nu va crede din cauza potențialului de contaminare”, a spus Barlow pentru IFLScience.

Unele tehnologii viitoare ar putea îmbunătăți acest proces, dar, în același timp, munca lui Barlow a avut dificultăți în obținerea recunoașterii. Îndepărtarea locației poate fi o parte a problemei. Când cele mai vechi animale au fost găsite în dealurile Ediacaran din Australia de Sud, mulți paleontologi au refuzat să creadă că sunt reale până când nu le-au văzut singuri. Site-ul web a încetinit acest proces.

Dacă fosile similare sunt găsite în altă parte în lume, ar putea ajuta la susținerea cazului lui Barlow, mai ales dacă fosilele găsite mai târziu arată unele semne ale evoluției sale. Până acum nu s-a găsit nimic. Barlow a recunoscut pentru IFLScience că aceasta poate fi singura dovadă a unui experiment timpuriu complex care a fost eliminat și nu a fost repetat pentru o lungă perioadă de timp.

Pe de altă parte, lipsa unui alt sit nu este cu totul surprinzătoare, având în vedere cât de puține situri păstrează fosile mai vechi de 1,6 miliarde de ani. „Există o mână de situri pe planetă care au o vechime de 6-700 de milioane de ani”, a spus Barlow pentru IFLScience. Nu este ușor să păstrezi un sit fosil, dar Barlow crede că această deficiență extremă poate fi rezultatul stării plăcilor tectonice la acea vreme.

Dacă aceste exemplare ar fi organisme eucariote, ele nu ar părea interesante după standardele moderne. „Din ceea ce putem spune, viața a fost moale, moale și lipicioasă – ca noroiul pe care îl vedeți la marginea unui iaz”, a spus Barlow în declarație. Cu toate acestea, Van Kranendonck a remarcat asemănarea cu algele eucariote moderne,

În timp ce Barlow așteaptă să se întâmple ceva care ne-ar putea ajuta să aflăm mai multe despre descoperirea ei, ea a finalizat un post-doctorat cu NASA pe roverul minunat numit. Laborator de biosemnături agnosticeAcolo a încercat să creeze modalități de a identifica viața pe alte lumi, dacă acestea nu semănau cu viața de pe Pământ; Probabil că avusese cea mai bună pregătire pentru o asemenea sarcină.

Cel mai recent studiu al lui Barlow despre această descoperire a fost publicat sub formă de sursă deschisă Geobiologie.