Oude sporen van microbieel leven die tussen 3,77 miljard en 4,29 miljard jaar oud zijn, zijn mogelijk opgegraven in een rotsachtige uithoek in Canada, suggereert een nieuwe studie. Sommige wetenschappers twijfelen echter aan wat de bevindingen werkelijk betekenen.
Als de nieuwe microfossielen echt bewijs zijn van oerleven dat ooit in oude hydrothermale ventilatieopeningen is ontstaan, suggereert dit dat het leven kort na de samenvloeiing van de aarde op aarde begon, aldus de auteurs van de studie.
"We kunnen zeggen dat het leven heel snel op aarde is ontstaan, bijna snel nadat de oceanen 4,4 miljard jaar geleden op het oppervlak van de aarde waren gecondenseerd", zei hoofdauteur Matthew Dodd, een biogeochemie-afgestudeerde student aan het University College London. "Wat dit betekent is dat het leven misschien niet zo'n moeilijk proces is om te starten als we eenmaal de juiste omstandigheden en ingrediënten hebben."
Maar niet iedereen is ervan overtuigd: een wetenschapper zegt dat er geen enkele manier is om met zekerheid te zeggen dat deze sporen een bewijs van leven zijn - of dat ze echt oud zijn.
Controversiële geschiedenis
Het lijdt geen twijfel dat het leven zich gedurende een groot deel van zijn 4,5 miljard jaar lange geschiedenis aan onze waterplaneet heeft vastgehouden, maar precies toen dat leven voor het eerst opkwam, is fel gedebatteerd. Wetenschappers hebben chemische handtekeningen gevonden die verband houden met het leven in 4,1 miljard jaar oude zirkonen uit Australië. Filamenteuze structuren die door rotsen in Australië lopen, werden aanvankelijk geïdentificeerd als 3,5 miljard jaar oude microbiële matten. En fossielen in Groenland bevatten sporen van oeroude cyanobacteriën die 3,7 miljard jaar geleden voor het eerst opdoken.
Het probleem is dat het voor wetenschappers moeilijk is om tekenen vast te stellen van kleine levensvormen die miljarden jaren geleden leefden, toen de aarde sindsdien zoveel andere veranderingen heeft ondergaan.
Tekenen van leven
In de studie identificeerden Dodd en zijn collega's een rotsachtige uitloper van primitieve oceaankorst in Quebec, Canada, die voornamelijk bestond uit vulkanisch lavasteen. In deze rots zijn oude vormen van zirkoon gesprenkeld die minstens 3,7 miljard jaar oud zijn - een bevinding die suggereert dat de rotsformatie zelf een oude oorsprong heeft.
In sommige van de diepere delen van dit gesteente, die waarschijnlijk niet zijn blootgesteld aan recentere effecten, vonden de onderzoekers kleine, golvende filamenten en buisachtige structuren die meerdere keren dunner waren dan een haar.
'Je zult deze niet zien zonder een microscoop,' vertelde Dodd aan WordsSideKick.com.
Deze structuren lijken op latere microbiële fossielen die zijn opgegraven in Lokken, Noorwegen en Californië. Deze latere fossielen, die afkomstig zijn van hydrothermale ventilatieopeningen, zijn respectievelijk slechts 180 miljoen en 450 miljoen jaar oud.
Het team vond ook chemische handtekeningen die verband houden met leven, zoals hogere verhoudingen van lichtere versus zwaardere isotopen (of versies) van koolstof.
'Het leven gebruikt bij voorkeur de lichtere isotopen om zijn moleculen op te bouwen', zei Dodd.
Bovendien vond het team onderscheidende "rozetten" van carbonaat, samen met een chemische stof die apatiet heet, die door hen verweven is. Apatiet vormt zich wanneer fosfor, een element dat nodig is voor alle levensvormen, vervalt en combineert met andere gesteenten in de omgeving.
Kleine korrels die zich mogelijk hebben gevormd toen deze organische levensvormen vervielen en reageerden met zeebodemmineralen, wijzen ook op het leven, omdat vergelijkbare korrels worden aangetroffen rond modernere fossielen, zoals die van ammonieten, zei Dodd.
Ten slotte vond het team vormen van ijzer in de rotsen die gevormd zouden kunnen zijn door ijzeroxiderende, hydrothermale ontluchtingsbacteriën, rapporteerden de onderzoekers. Het team sloot ook verschillende alternatieve verklaringen uit, zoals de golvende structuren die zich vormen door het uitrekken van rotsen.
Mogelijk, maar niet definitief
De onderzoekers hebben veel solide bewijs geleverd om hun bewering over het oude leven te ondersteunen, zei Konhauser.
'Ze zijn veel verder gegaan dan de meeste andere kranten ooit hebben gedaan, maar het is niet overtuigend en dat zal het ook nooit zijn', vertelde Konhauser aan WordsSideKick.com.
Het probleem is dat het ongelooflijk lastig is om te laten zien dat de formaties het bewijs zijn van leven en dat die sporen van leven echt zo oud zijn als de onderzoekers zeggen dat ze zijn.
"Deze rotsen worden doorsneden door veel verschillende hydrothermale schoepen; gedurende 4 miljard jaar zijn er veel vloeistoffen door deze rotsen gegaan," zei Konhauser. Als zodanig is het mogelijk om te beweren dat de tekenen van leven recenter kunnen zijn, zelfs als de rotsen zelf oud zijn, voegde hij eraan toe.
Het andere probleem is dat het team beweert dat oude levensvormen minstens 3,8 miljard jaar geleden ijzer oxideerden, ver onder het wateroppervlak, nabij hydrothermale ventilatieopeningen, zei hij. Om microben ijzer te laten oxideren, moet zuurstof een lagere oceaandiepte bereiken. Maar de meeste wetenschappers denken dat de diepe oceaan niet zo vroeg zuurstof kreeg.
In moderne tijden bereikt zuurstof de diepe oceaan gedeeltelijk omdat koud water uit de ijzige polen neerwaartse stromingen vormt die zuurstof dieper transporteren, zei Konhauser. Niemand weet of er op dat moment polen waren en, zo ja, hoe zuurstof de diepe oceaan zou hebben bereikt, voegde hij eraan toe. (Er zijn cyanobacteriën die ijzer kunnen oxideren terwijl ze in ondiep water liggen met zonlicht, maar de nieuwe studie beweert dat de bacteriën afkomstig waren van hydrothermale ventilatieopeningen, zei Konhauser.)
Dus hoewel meerdere afzonderlijke bewijsregels erop wijzen dat de structuren het bewijs zijn van leven, doet het probleem zich voor wanneer ze die bewijsstukken proberen te verweven tot een complex verhaal, zei Konhauser.
'Alleen omdat het op iets lijkt, wil nog niet zeggen dat het zo is', zei hij.
