Много от нас не биха си помислили, че киселинно езеро, разположено в сянката на вулкан, би било най-доброто място за живот. Но за някои от най-ранните същества които са изоставили морето, то може да е било гостоприемен дом.
Голяма част от информацията за най-ранните дни на живота на сушата е загубена за нас. Геолозите знаят, че преди около 3 милиарда години, по време на Мезоархейската ера, първите континенти са се издигнали от океана и скоро са били покрити с живот. Но малко от скалите, които са регистрирали подробности за средата и организмите от епохата, са оцелели от последвалата ерозия и тектонична дейност.
„Това е жалко, защото мезоархейският период е основен момент в историята на Земята“, казва Кейрън Хикман-Луис, геолог от Природонаучния музей в Лондон. „Много от големите геоложки и геобиологични революции се случват по това време.“
Но сега екип от изследователи, ръководен от Андреа Аганги от университета Акита в Япония, предполага, че скоро след като се е появил от морето, животът може да се е адаптирал да оцелява в кисели вулканични езера. Техните изследвания, публикувани в списанието Earth and Planetary Science Letters, идват от геохимичен анализ на 3 милиарда годишни седиментни скали в басейна на Уитватерсранд в Южна Африка.
Въпреки че откритията не са първото или най-старото доказателство за живот на сушата, те разкриват ново местообитание, към което ранните микроби може да са се приспособили. „Това предполага, че в този ключов момент в историята на Земята е имало разнообразен живот“, казва Хикман-Луис.
Аганги и неговият екип съсредоточават своето проучване върху групата Доминион, образувание на скали от Мезоархейя, върху днешната най-стара кора на Земята, в южната част на Африка – Каапвал Кратон. Въпреки че групата Доминион се състои предимно от вулканични скали, изследователите са най-заинтригувани от нейните легла от седиментни скали, известни на местните миньори като Уондърстоун (Wonderstone).
В три различни кариери екипът на Аганги открива стени на Уондърстоун, понякога високи десетки метри. Състои се предимно от пясъчници и шисти, които изследователите интерпретират като отломки, ерозирали от вулкан и плъзнали се надолу в голямо езеро. Това езеро е съществувало само няколко десетки милиона години след излизането на континента от морето.
Уондърстоун е тъмна, почти черна и мека скала . Може лесно да се отреже с нож „, казва Аганги. Цветът идва от богат на въглерод материал, разпръснат между зърната на скалата. Въпреки че миньорите експлоатират находищата на черните камъни в продължение на десетилетия, произходът на въглерода остава мистерия.
Аганги и неговият екип решават да проучат произхода на тъмния материал, като разглеждат масива от различни форми на въглерод в скалата. Те открили недостиг на най-тежката форма на елемента, което предполагало, че той идва от живи същества. „Това е въглеродът, който трябва да е дошъл от мъртви микроорганизми“, казва Аганги.
Екипът също така установява, че въглеродният профил съвпада с това, което се очаква от организмите, произвеждащи метан, наречени метаногени. Тези организми принадлежат към древно семейство на микроби, наречено Archaea, които са известни със способността си да оцеляват в екстремни условия.
Минералите, разпръснати из Уондърстоун (Чудния камък), като марказит и пирофилит, показват, че езерото вероятно е било кисело и силно разяждащо.
„Като цяло бихте си помислили, че киселинността не е благоприятна за живота“, казва Аганги. „Но в същото време тя извлича хранителни вещества от вулканичните скали, които са необходими за живота.“
Но хранителната среда може да идва и от друг източник. Присъстващите в Уондърстоун метали показват на изследователите, че горещите течности от дълбоко под земята вероятно се просмукват в древното езеро и носят със себе си хранителни вещества, казва Аганги. Днес колониите на Архея се струпват около отвори на морското дъно богати на хранителни вещества.
Екипът на Аганги вярва, че Уондърстоун може да помогне на учените да разберат по-добре и древните среди на езерата на Марс. Това включва кратера Йезеро (Jezero), където марсоходът на НАСА Perseverance ще кацне през следващия месец, казва Хикман-Луис.
Нещо повече, скалите биха могли да хвърлят светлина върху средата, в която животът на Марс може да е съществувал – ако някога е съществувал. „Тези скали и древните скали на Марс идват от същия отдалечен период на ранната история на Слънчевата система“, казва Хикман-Луис. „Ако животът се е появил на двете планети по едно и също време, те биха могли да запазят приблизително еднакви следи от него.“