Een van de vroegste levens op aarde heeft misschien in 3, 5 miljard jaar oude Australische warmwaterbronnen gewoond, zo blijkt uit een nieuwe studie. Als dat waar is, zou dit kunnen betekenen dat het leven op het land 580 miljoen jaar eerder teruggaat dan we dachten - en waardevolle aanwijzingen zou kunnen bieden aan degenen die bewijs zoeken van het leven op Mars en andere planeten.
gerelateerde inhoud
- De grootvader van Charles Darwin was beroemd om zijn gedichten over plantenseks
- Hoe de volgende generatie Mars Rovers zal zoeken naar tekenen van leven
- Wetenschappers denken dat ze het oudste fossiel van de aarde hadden kunnen vinden
"Het helpt in termen van deze grotere vragen, " zegt hoofdauteur Tara Djokic, een afgestudeerde student in de astrobiologie aan de Universiteit van New South Wales, van de analyse van haar team van een regio die bekend staat als de Dresser Formation. Deze vondst is opwindend om twee redenen: ten eerste zou het kunnen betekenen dat het leven eerst op het land evolueerde en niet in de oceaan, zoals onderzoekers eerder geloofden. Bovendien is dit volgens Djokic het oudste bewijs van het leven dat rond 3 miljard jaar rond terrestrische warmwaterbronnen is gevonden.
De Dresser-formatie is een regio van droge, oude vulkanische rotsen in West-Australië die al lang de aandacht trekt van wetenschappers die geïnteresseerd zijn in de oorsprong van het aardse leven. De regio zit vol met stromatolieten, lagen van gesteente die werden geproduceerd door oude fotosynthetiserende bacteriën die in de loop van de tijd in vochtige matten en opgesloten lagen sedimenten groeiden. Volgens onderzoekers vertegenwoordigen deze fossielen een deel van het vroegste leven op aarde.
Stromatolieten worden tegenwoordig vaak aangetroffen in zoutwateromgevingen, daarom hebben wetenschappers er decennia lang van uitgegaan dat de Dresser-formatie ooit een kustlijn van de oceaan was. In de afgelopen jaren hebben wetenschappers zich echter gerealiseerd dat de Dresser Formation in feite een caldera was, een kraterachtige depressie achtergelaten door een ingestorte vulkaan. Dit verhoogde de mogelijkheid dat het mogelijk hete bronnen heeft gehost die het vroege leven hebben gevoed, zegt Djokic.
In een doorbraak vonden Djokic en haar team bewijs van een rots genaamd geyseriet bij de Dresser Formation, volgens hun studie deze week gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications . Zoals de naam al doet vermoeden, is geyseriet een rots die uitsluitend wordt gevonden rond geisers, warmwaterbronnen en andere geothermische formaties. Het wordt geproduceerd door het oververhitte grondwater dat siliciumdioxide uit de vulkanische rotsen smelt, waardoor gesmolten vloeistoffen ontstaan die na verloop van tijd in rotsen afkoelen.
"Van deze hete lentevloeistoffen is bekend dat ze het leven herbergen", zegt Djokic. "In moderne omgevingen ... vinden we al deze kleine microben rond geyseriet." Het team versterkte hun claim en vond ook onderscheidende "terrasformaties" die werden achtergelaten door de afkoelende gesmolten vloeistoffen.
"We vinden convergerende bewijslijnen die allemaal naar dezelfde omgeving verwijzen, " zegt Djokic.
De onderzoekers vonden ook 'palissadestoffen', dit zijn minerale formaties die zich rond langwerpige bacteriën ontwikkelen, evenals goed bewaarde bubbels die door zuurstof uit de fotosynthetiserende bacteriën naar het oppervlak hadden kunnen borrelen. Ze noemen deze als verder bewijs dat het leven ooit rond deze hete bronnen bloeide.
"Het feit dat we geyseriet hebben gevonden en vervolgens deze biosignatures vonden ... suggereert dat het leven rond deze hete bronnen leefde, " zegt Djokic.
Oude geyseriet uit de Dresser-formatie onder een microscoop (Tara Djokic / Nature Communications) 
De ruggen van de Dresser Formation in West-Australië (Kathy Campbell) 
Een geiser in Geysir, IJsland, de inspiratie voor de termen geiser en geyseriet. (Tara Djokic) 
Auteurs Tara Djokic en Martin Van Kranendonk bestuderen modernere warmwaterbronnen in Nieuw-Zeeland (Kathy Campbell) 
Toezichthoudende auteur Martin Van Kranendonk die recentere fossiele fossiele bronnen verzamelt in Nieuw-Zeeland (Tara Djokic) 
Het landschap van de Dresser-formatie in West-Australië (Kathy Campbell) 
Een moderne geiser die silicarijk water uitspuwt, met een microbieel leven eromheen (Tara Djokic) 
Hoofdauteur Tara Djokic poseert tijdens de Dresser Formation (Dale Anderson) 
Hoofdauteur Tara Djokic wijst op rotsen in de Dresser-formatie die haar team vond geyseriet en handtekeningen van het leven te bevatten. (Bruce Damer) 
Studie auteurs Tara Djokic, Kathy Campbell en Martin Van Kranendonk verzamelen monsters van recent gemaakte geyseriet in Nieuw-Zeeland (Kathy Campbell) Naast het aardse leven, kan de nieuwe vondst astrobiologen helpen bij hun zoektocht naar overblijfselen van het leven op Mars. Een van de drie mogelijke landingsplaatsen voor NASA's Mars 2020-rovermissie is Columbia Hills, een gebied met lage heuvels in een krater waar NASA's Spirit-rover in 2007 bewijs vond van oude warmwaterbronnen. Deze hete lente dateert nog uit ongeveer dezelfde periode als die op de Dresser Formation, zegt Djokic, wat betekent dat de Australische bronnen een mooi model zijn om te bestuderen hoe ze bewijs van het leven op Mars kunnen vinden.
"Als het leven ooit op Mars is geëvolueerd, is de kans vrij groot dat het ook in oude hete bronnen zou worden bewaard", zegt Djokic.
De ontdekking kan ook een beroemde bioloog rechtvaardigen: Charles Darwin. Bijna 150 jaar geleden beweerde Darwin dat het leven waarschijnlijk is geëvolueerd in 'een warme kleine vijver' - in tegenstelling tot de oceanen, zoals veel moderne wetenschappers en instellingen hebben beweerd. Vervolgens is Djokic van plan om hetzelfde gebied te doorzoeken voor meer mogelijke biosignatures en bewijsmateriaal over wat voor soort leven daar zou hebben geleefd.
"Dit is een goed en grondig artikel", zegt Frances Westall, een exobioloog bij het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek die niet bij het onderzoek betrokken was. Westall, die nauw betrokken is bij de aanstaande missie van het Europees Ruimteagentschap om te zoeken naar mogelijke levensgerelateerde gassen in de atmosfeer van Mars, zegt dat deze studie contextuele aanwijzingen zou kunnen bieden voor wat te zoeken naar bewijs van het oude leven op Mars.
Nauwkeuriger bepalen of bepaalde rotselementen door het leven zijn geproduceerd, zal moeilijk zijn met de instrumenten die NASA naar Mars verzendt, waarschuwt Westall, maar "dergelijke monsters moeten zeker naar de aarde worden teruggestuurd voor gedetailleerde analyse."
"Naar mijn mening vereisen de nieuwe claims meer bewijs", zegt MIT-geobiologe Tanja Bosak, die ook niet bij het onderzoek betrokken was. Bosak, die uitgebreid onderzoek heeft gedaan naar stromatolieten en hoe het bewijs van het vroege leven kan worden bewaard, zegt dat de onderzoekers beter werk moeten verrichten om te bewijzen dat deze functies zonder het leven geologisch niet hadden kunnen ontstaan.
"Deze studie beschrijft functies die niet duidelijk gestabiliseerd en gekoloniseerd hoeven te worden door microben om gefossiliseerd te worden", zegt Bosak. Voorgaand onderzoek, inclusief dat van haar, heeft aangetoond dat vergelijkbaar ogende bellen kunnen worden geproduceerd en bewaard door niet-levende processen, zegt ze. De palissadestof is evenzo niet overtuigend, zegt Bosak, omdat dergelijke bergkristalformaties kunnen ontstaan door niet-biologische oorzaken, zoals na een asteroïdeinslag.
Bosak vraagt zich ook af hoe nuttig dit bewijs zou kunnen zijn voor levensjagende Mars, omdat het nog niet duidelijk is of er ooit warmwaterbronnen hebben bestaan. De knobbelige functies die zijn vastgelegd in foto's van de Columbia Hills-site, wijst ze erop, lijken sommige geologen eerder het resultaat te zijn van basaltrots die door zuur wordt weggesleten dan de overblijfselen van hete bronnen.
"Ik verwacht niet dat we binnenkort een rover zullen sturen om te baden in de hete bronnen van Mars, " zegt Bosak.
