Mogelijke sporen van leven in oude rotsen

In het noorden van Canada zijn rotsformaties gevonden die dateren uit de begintijd van onze planeet – ze kunnen ongeveer vier miljard jaar oud zijn. Na enkele eerdere ontdekkingen van mogelijke microfossielen uit die periode, hebben onderzoekers nu meer gefossiliseerde structuren ontdekt die mogelijk afkomstig zijn van vroege wezens. Het is een steel van iets minder dan een centimeter lang, van waaruit parallelle draden gaan. Daartussen bevinden zich honderden cirkelvormige of buisvormige structuren. Volgens het team maakt de rangschikking en chemische samenstelling van deze complexe structuren het onwaarschijnlijk dat ze zich op een volledig abiotische manier hebben gevormd. Het zouden dus de oudst bekende sporen van leven kunnen zijn.

Tot nu toe is het niet duidelijk wanneer het leven voor het eerst op onze planeet verscheen. De fragiele cellen van vroege organismen zijn niet bewaard gebleven, dus er zijn geen definitieve fossielen. Onderzoekers vertrouwen dus op indirecte aanwijzingen – bijvoorbeeld metalen en chemische verbindingen die normaal alleen verschijnen door de activiteit van levende cellen. Verbluffende microstructuren in de vorm van draadvormige of ronde fossielen kunnen ook sporen zijn van vroege eencellige organismen of kolonies van organismen. Tegelijkertijd kunnen geochemische processen echter ook zeer vergelijkbare structuren produceren, waardoor het moeilijk is om deze abiotische sporen te onderscheiden van echte microfossielen. Dit is een van de redenen waarom sommige van de eerdere ontdekkingen van mogelijke signalen in het vroege leven controversieel zijn. Dit omvat kleine strengen hematiet die in 2017 zijn ontdekt in wat bekend staat als de Nuvvuagittuq-rotsgordel in Quebec, Canada. Deze rotsformatie dateert van 3,7 tot 4,28 miljard jaar geleden, dus deze structuren kunnen de oudst bekende tekenen van leven vertegenwoordigen.

READ  Waarom had de T. Rex zulke kleine ogen?

complexe vertakkingsstructuren

Sindsdien hebben andere onderzoekers zich afgevraagd of deze structuren daadwerkelijk afkomstig zijn van levende organismen. Ze voerden aan dat zeer vergelijkbare abiotische structuren, bekend als ‘chemische tuinen’, zich kunnen vormen in alkalische vloeistoffen. Dit is een van de redenen waarom wetenschappers onder leiding van Dominic Papineau van University College London nu meer gesteentemonsters uit de Nuvvuagittuq-rotsgordel onderzoeken. Met behulp van microscopie en ionenbundelanalyse hebben ze een vuistgroot rotsmonster geröntgend en duizenden afbeeldingen gemaakt van de innerlijke werking ervan. Met deze scans heeft het team een ​​3D-model met hoge resolutie gemaakt van de microfossielen die in de rots zijn gevonden. Daarnaast analyseerden ze de chemische en minerale samenstelling van 100 μm dunne rotsfragmenten met behulp van verschillende microscopische en spectroscopische methoden.

De analyses toonden aan dat naast de eerder geïdentificeerde filamenteuze filamenten er andere, complexere structuren in het gesteente verborgen zijn. Deze bestaan ​​uit een stengel van ongeveer een centimeter lang, waaruit parallelle takken vertakken. Papineau en collega’s melden dat deze opgerolde filamenteuze verlengingen 16 m dik en tot 100 m lang zijn. Onder deze vertakkende structuren bevinden zich veel kortere filamenten en honderden ovale structuren van 120 m lang. “Deze onregelmatige ellipsoïden komen in groepen voor en zijn meestal lineair en parallel aan de draden gerangschikt”, schreef het team. Daarnaast zijn er ook wat grotere rozetvormige en bolvormige hematietstructuren met een draadvormige interne structuur. Alle structuren bevatten ijzeroxidemineralen, vergelijkbaar met die welke tegenwoordig door ijzerverwerkende bacteriën worden geproduceerd, en koolstof in de vorm van grafiet.

Structuren kunnen niet volledig abiotisch worden verklaard

Volgens het onderzoeksteam suggereren de complexe vorm en samenstelling van de nieuw ontdekte structuren dat ten minste enkele ervan biologisch zijn gevormd. “Hoewel abiotische experimenten enkele van de eenvoudigere kenmerken van de filamentbundels kunnen verklaren, werden geen van deze kenmerken gevonden in de monsters die we onderzochten”, zeggen Babino en collega’s. “De hematietfilamenten die in de Nuvvuagittuq-rotsen worden gevonden, komen niet overeen met bekende chemische tuinwaarnemingen.” Dergelijke abiotische processen kunnen bijvoorbeeld niet zulke complexe, vertakte, parallelle structuren produceren. Omgekeerd zijn deze vertakte vormen bekend uit talrijke microbiële fossielen uit de recente geschiedenis van de aarde. Deze omvatten de effecten van ijzeroxiderende bacteriën op hydrothermale ventilatieopeningen in ondergedompelde vulkanische gebieden.

READ  Vlag met een theezakje kennis

Wetenschappers zijn dus van mening dat het zeer waarschijnlijk is dat de microstructuren in de oude Nuvvuagittuq-rotsen inderdaad afkomstig zijn van vroege organismen. “Onze studie suggereert sterk dat er tussen 3,75 en 4,28 miljard jaar geleden verschillende soorten bacteriën op aarde bestonden”, zegt Babino. “Dit betekent dat het leven ongeveer 300 miljoen jaar geleden zou kunnen zijn geëvolueerd nadat de aarde gevormd was – dat is snel volgens geologische normen.” Indien bevestigd, zou het ook verstrekkende gevolgen hebben voor de zoektocht naar buitenaards leven. “Als het leven onder de juiste omstandigheden zo snel kan evolueren, vergroot dat de kans dat er ook leven is op andere planeten”, zegt Papineau.

Bron: Dominic Papineau (University College London) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abm2296

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *