Het vroegste bewijs voor leven op aarde ontstaat tussen de oudste rotsen die nog op de planeet bewaard zijn gebleven.
De aarde is ongeveer 4,5 miljard jaar oud, maar de oudste nog bestaande rotsen dateren van slechts 4 miljard jaar geleden. Niet lang nadat dat gesteenterecord is begonnen, komt er prikkelend bewijs van leven naar voren: een set van filamentachtige fossielen uit Australië, gerapporteerd in het tijdschrift Astrobiology in 2013, kunnen de overblijfselen zijn van een microbiële mat die mogelijk energie heeft onttrokken aan zonlicht, zo'n 3,5 miljard jaar geleden. Een andere kanshebber voor het oudste leven ter wereld is een reeks rotsen in Groenland die de fossielen kan bevatten van 3,7 miljard jaar oude kolonies cyanobacteriën, die gelaagde structuren vormen die stromatolieten worden genoemd.
Sommige wetenschappers hebben beweerd het leven te zien in 3,8 miljard jaar oude rotsen van het eiland Akilia, Groenland. De onderzoekers rapporteerden voor het eerst in 1996 in het tijdschrift Nature dat isotopen (vormen van een element met verschillende aantallen neutronen) in die gesteenten kunnen wijzen op oude metabole activiteit door een mysterieuze microbe. Die bevindingen zijn sindsdien fel bediscussieerd - zoals in feite alle beweringen over het vroege leven.
Meest recentelijk rapporteerden wetenschappers in het tijdschrift Nature dat ze microfossielen in Canada hadden ontdekt die tussen 3,77 miljard en 4,29 miljard jaar oud zouden kunnen zijn, een bewering die de oorsprong van het leven zou verleggen tot zeer kort nadat de aarde voor het eerst oceanen vormde. De filamentachtige fossielen bevatten chemische signalen die het leven zouden kunnen aankondigen, maar het is moeilijk om te bewijzen dat ze dat doen, vertelden onderzoekers die niet bij de studie betrokken waren WordsSideKick.com. Het is ook moeilijk te bewijzen dat fossielen in oude rotsen noodzakelijkerwijs zelf oud zijn; vloeistoffen zijn door scheuren in het gesteente gedrongen en hebben mogelijk nieuwere microben in ouder gesteente toegelaten. De onderzoekers gebruikten samarium-neodymium-datering om de maximale leeftijd van 4,29 miljard voor de fossielen te bereiken. Deze methode, die het verval van het ene zeldzame-aarde-element in het andere gebruikt, kan de ouderdom van het magma meten dat de rotsen vormde in plaats van de rotsen zelf, een probleem dat ook de claims van de oudste rotsen van de aarde heeft verdreven.
Toch roept het feit dat suggestief bewijs van leven ontstaat op het moment dat het rockrecord begint, een vraag op, zei University of California, Los Angeles, geochemist Elizabeth Bell in een SETI-talk in februari 2016: is de timing toeval of waren er eerdere vormen van het leven wiens overblijfselen verdwenen met de oudste rotsen van de planeet?
De periode die plaatsvond voordat het rotsrecord begon, staat bekend als de Hadean. Het was een extreme tijd, toen asteroïden en meteorieten de planeet bestormden. Bell en haar collega's zeiden dat ze mogelijk bewijs hadden dat het leven in deze zeer onaangename tijd is ontstaan. In 2015 meldde het onderzoeksteam grafiet, een vorm van koolstof, te ontdekken in 4,1 miljard jaar oude kristallen van zirkoon. De verhouding van isotopen in het grafiet suggereerde een biologische oorsprong, schreven Bell en haar collega's in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences.
"Er is enige scepsis, die gerechtvaardigd is," vertelde Bell aan WordsSideKick.com. Meteorieten of chemische processen hebben mogelijk de vreemde koolstofverhoudingen veroorzaakt, zei ze, dus de isotopen alleen zijn geen bewijs van leven. Sinds de publicatie van het artikel uit 2015, zei Bell, hebben de onderzoekers nog een aantal van de zeldzame koolstofinsluitsels gevonden, die de wetenschappers binnenkort willen analyseren.
Uit wat bekend is uit deze periode, zou er vloeibaar water op de planeet zijn geweest, vertelde Bell aan WordsSideKick.com in een interview. Misschien was er graniet, een continentaalachtige korst, hoewel dat controversieel is, zei ze. Elk leven dat had kunnen bestaan, zou een prokaryoot zijn geweest (een eencellig organisme zonder membraangebonden kernen of celorganellen), voegde Bell eraan toe. Als er destijds continentale korst op aarde was, zei ze, hadden prokaryoten mogelijk minerale bronnen van voedingsstoffen zoals fosfor.
Een andere benadering van de jacht op het vroege leven van de aarde suggereert dat oceanische hydrothermale ventilatieopeningen mogelijk de eerste levende wezens hebben gehost. In een paper gepubliceerd in juli 2016 in het tijdschrift Nature Microbiology, analyseerden onderzoekers prokaryoten om de eiwitten en genen te vinden die al deze organismen gemeen hebben, vermoedelijk de laatste overblijfselen van de Last Universal Common Ancestor (LUCA) - het eerste gedeelde familielid waarvan alle het leven daalt vandaag.
Het onderzoeksteam vond 355 eiwitten die werden gedeeld door alle archaea en bacteriële lijnen. Op basis van die eiwitten reconstrueerden de onderzoekers een weergave van het genoom van LUCA, wat erop wees dat het in een anaërobe (zuurstofvrije), hydrothermale omgeving leefde. Als dat het geval is, zou het eerste leven van de aarde (of in ieder geval het eerste leven dat afstammelingen achterliet) lijken op de microben die zich vandaag rond de diepzeegaten bevinden, aldus de onderzoekers.
