3,5 milliárd éves életnyomok

A korai életnyomok igazolása igen nehéz feladat és sokszor ellentmondásos, mivel számos olyan nem biológiai folyamat is jelen lehet, amelyekben kialakulhatnak a valaha volt élethez hasonló mintázatok, vagy mert a fosszíliák átalakultak, átrendeződtek az évmilliárdok során. Ez az állítás különösen igaz a Földön kívüli életnyomokra, így például a marsi kőzetekből kiolvasható jelekre.

A sztromatolitok, ezek a sok rétegből felépülő, mikrobák és a környezet közti kölcsönhatásból keletkező képződmények viszont régóta olyan maradványoknak tekinthetőek, amelyek alapján sikeresen kereshetünk mikroszkopikus élőlényeket az üledékes kőzetekben. Mindennek ellenére az ősi sztromatolitok biológiai eredetét gyakran megkérdőjelezik, számolt be az Amerikai Geológiai Társaság. A társaság folyóiratában, a Geology-ban nemrégiben közzé tett új kutatási eredményben azonban igazolni tudták, hogy ezek az igen ősi sztromatolitok valóban élőlények hatására keletkeztek.

A Londoni Természettudományi Múzeum kutatója, Dr. Keyron Hickman-Lewis vezette kutatócsoport az ausztrál Dresser-formáció üledékes kőzeteiben található életnyomokról készített részletes elemzéseket. A terület 3,5 milliárd évvel ezelőtt egy sekély vizű lagúna volt, amelyet, vulkáni és hidrotermális aktivitásnak köszönhetően, tápanyagokban gazdag vizek jártak át. E vízben fotoszintetizálós mikrobák sokasága találta meg az élethez szükséges körülményeket, hasonlóakat ahhoz, amilyeneket kb. 3 milliárd éve a Mars ősi tavai is hordozhattak.

„Bár a kőzetmintáinkban már nincsenek mikroszkopikus ősmaradványok vagy szerves anyagok, ám szerkezetük számos tulajdonsága biológiai eredetre vall. A róluk készült nagy felbontású elemzések segítségével meggyőző módon igazolni tudjuk, hogy az élet közreműködésével alakultak ki” – mondta el Hickman-Lewis.

A sztromatolitok egymásra rétegzett mikrobaszőnyegek, és úgy jönnek létre, hogy a mikrobák ragacsos anyagokat bocsátanak ki, amelyek együtt tartják a sokféle baktériumot. (Hasonló, biofilm-szerű mikrobaszőnyeget találhatunk akár a mosogatónk lefolyójában is, ahol kemény víz esetén a vízkővel párosulva csúnya dugulást okozhat a növekedésük.) A sztromatolitok legfelső mikrobarétegei általában fotoszintetizálók, míg a mélyebb rétegek lakói más módon nyerik ki az életükhöz szükséges energiát. A rétegek felépülésekor a különféle ásványi anyagokat csapdába ejtik, s jellegzetes mintázatot mutatnak, s amint azt a ma élő sztromatolitok rétegeinek vizsgálata alapján megismertük, az ősi sztromatolitokban is felismerhetjük.

„A boltozat alakú, annak teteje felé vastagodó szerkezet a fotoszintetizáló mikrobák növekedésének jele” – magyarázza a kutató. „A mikrobák nem egyformán növekednek az egész mikrobaszőnyegben, így e szerkezetek azt mutatják, amint a tápanyagok felé, ez esetben a Nap felé nőnek.” Egy másik jellegzetes növekedési mintázat van még, oszlopszerű, egymástól lapos rétegekkel elválasztott típusú szerkezet, amely szintén a mikrobák tevékenységéhez köthető. E kétféle szerkezettípus együttes előfordulása a kutatók szerint egyértelműen az adott kőzet biológiai eredetét igazolja. A kutatócsoport a legkifinomultabb szerkezeti képet adó módszerekkel elemezte az ausztrál kőzeteket, a fentebb részletezett elemeken túl feltérképezte bennük például a szerves anyag lebomlása során keletkező gázok miatt képződött üregeket is.

Ahogy egy régész számára is egyértelműen emberi tevékenységet jelez, ha egy rom feltárásakor téglákkal és kapuoszlopokkal találkozik, úgy a sztromatolitok élő eredetét is igazolják ezek a speciális növekedési mintázatok, akkor is, ha egyébként nem kimutathatóak már a szerves anyagok a kőzetekben. Ez esetben az egykori életnyomokat jelentő molekulák helyét vas-oxid (hematit) foglalta el.

A Mars kőzeteiben azonban az összetétel vizsgálatának is nagy jelentősége lehet majd. A Dresser-formáció sztromatolitjaiban található átalakulás hasonló lehetett ahhoz, ami az esetleges marsi mikrobákat tartalmazó kőzeteket is érintette. Épp emiatt különös jelentősége lehet a most vizsgált ausztrál kőzetnek, összehasonlításul szolgálhatnak azon minták elemzéséhez majd, amelyek gyűjtésén most is szorgoskodik a Perseverance marsjáró, és amelyeket a tervek szerint 2033-ra egy komplex küldetés fog a Földre visszahozni.