Ποια ζεστή λίμνη; Τα απολιθώματα υποδεικνύουν ότι η ζωή ξεκίνησε σε μια θερμή πηγή στα βάθη της θάλασσας

Από το Associated Press, 16 Ιουλίου 2003 

Οι ερευνητές έχουν βρει απολιθώματα 3,2 δισεκατομμυρίων χρόνων, που υποδεικνύουν ότι η ζωή στη Γη δημιουργήθηκε κοντά σε ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο, θερμαίνοντας τα νερά του ωκεανού και σε τέτοιο βάθος που το φως του ήλιου δεν είχε φτάσει ποτέ.

"Το λίκνο της ζωής μπορεί να ήταν μια θειώδης, υπόγεια κόλαση, κάτι σαν το μεσαιωνικό όραμα της κόλασης", λέει ο Birger Rasmussen, ένας παλαιοντολόγος  στο Πανεπιστήμιο της Δυτικής Αυστραλίας που ανέφερε το εύρημα του στο περιοδικό Nature.

Οι σχηματισμοί, που θεωρήθηκαν ότι είναι απλοί μονοκύτταροι οργανισμοί, βρέθηκαν σε ένα Αυστραλιανό βράχο και είναι 600 εκατομμύρια χρόνια νεώτεροι από τα πιο παλαιότερα χημικά στοιχεία της ζωής πάνω στη Γη. Αλλά το εύρημα αυτό  σπρώχνει έτσι χρονικά προς τα πίσω, μέχρι περίπου 2.7 δισεκατομμύρια χρόνια, τα απολιθωμένα στοιχεία των μικροβίων που ζούσαν γύρω από τις καυτές πηγές στο χαμηλότερο σημείο της θάλασσας.

Οι σχηματισμοί, απολιθώματα, εμφανίζονται να είναι νηματοειδείς οργανισμοί, διαμέτρου ενός χιλιοστού του χιλιοστού και μήκους το ένα δέκατο του ενός χιλιοστού. Αυτοί οι οργανισμοί θα είχαν πάρει την ενέργειά τους από τις χημικές ουσίες όπως είναι το θείο, κι όχι το φως του ήλιου, εξηγεί ο Rasmussen.

Οι θερμοκρασίες στις υδροθερμικές πηγές μπορούν να φτάσουν και στους 500C

"Βαθιά κάτω στο ωκεανό, καυτές πηγές θα ήταν ελκυστικοί βιότοποι για τα πρωτόγονα μικρόβια, και συγχρόνως θα προστατεύονταν από τα αποτελέσματα των βομβαρδισμών στις αρχικές φάσεις της ζωής της Γης. Επίσης θα λούζονταν με ένα πλούσιο ζωμό μετάλλων και θρεπτικών ουσιών", συνεχίζει ο Rasmussen. "Τέτοια περιβάλλοντα θα μπορούσαν να παρέχουν μια ασφαλή ρύθμιση για τη ζωή εκατοντάδες εκατομμυρίων ετών προτού γίνει η γήινη επιφάνεια κατοικήσιμη".

Τα συμπεράσματα αυτά δεν λύνουν τη συζήτηση για το πώς άρχισε η ζωή στη Γη. Τα μικρόβια θα μπορούσαν να έχουν μεταναστεύσει από κάπου αλλού.

Αλλά ο Rasmussen δίνει αναγκαστικά επιχειρήματα ότι οι ηφαιστειακοί βράχοι, που βρίσκονταν μακριά από το φως του ήλιου και λούζονταν σε καυτό νερό, μπορεί να ήταν η τοποθεσία που ξεκίνησε η ζωή, λέει ο Andrew Knoll, ένας καθηγητής της παλαιοβιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ.

"Εκείνο το μεσαιωνικό όραμα της κόλασης ταιριάζει πάρα πολύ με την τρέχουσα θεωρία της βιολογίας", εξηγεί ο Knoll.

Σύμφωνα με τη θεωρία του Charles Darwin η ζωή μπορεί να είχε ξεκινήσει σε μια μικρή λίμνη που ζεσταινόταν από το φως του ήλιου. Στη δεκαετία του '50, οι επιστήμονες κατέδειξαν ότι μια αστραπή (μια ηλεκτρική εκκένωση) αν διοχετευθεί μέσα σε ένα μίγμα αερίων, που ταίριαζε με την ατμόσφαιρα  της αρχικής Γης, παρήγαγε αμινοξέα, μια δομική μονάδα της ζωής.

Πρόσφατα, εντούτοις, οι βιολόγοι που ψάχνουν για το λίκνο της ζωής έχουν επικεντρωθεί στις τοποθεσίες όπου κυκλοφορεί καυτό ύδωρ μέσω του γήινου φλοιού.

Ο Rasmussen είπε ότι σκόνταψε στα απολιθώματα ενώ εξέταζε πυρήνες βράχου, που αποτελούνται συνήθως από χαλαζία και χαλκοπυρίτη, ο οποίος ήταν τρυπημένος εκατοντάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια της Γης. Αυτός προσπαθούσε να υπολογίσει πόσο οξυγόνο υπήρχε στην αρχική ατμόσφαιρα.

Αυτό το σημείο είναι γνωστό ως καταθέσεις Πηγών Θείου, που βρίσκεται στην περιοχή Pilbara της Δυτικής Αυστραλίας. Κάποτε ήταν ένας αρχαίος βυθός, η περιοχή όμως είναι τώρα μια τραχιά, βραχώδη και καυτή, με λίγες βροχοπτώσεις.

"Αφού εξέτασα εκατοντάδες slides, παρατήρησα μερικές ασυνήθιστες δομές που περιείχαν μια πυκνή συνάθροιση συνδυασμένων ινών", είπε. "Μετά από την προσεκτική εξέταση, κατέληξα στο συμπέρασμα ότι οι ίνες αυτές έπρεπε να είναι βιολογικές."

Ο Knoll συμφωνεί. Οι ίνες είναι συνηθισμένες στο μέγεθος, και στην ευθυγράμμιση.

Εκτός από το να προσθέσουν μια εικόνα της αρχικής φάσης της ζωής πάνω στη Γη, τα απολιθώματα δείχνουν το δρόμο στους επιστήμονες, για το που θα ψάξουν για ζωή σε κάποιο άλλο μέρος στο ηλιακό μας σύστημα, αναφέρουν οι Rasmussen και Knoll.

Τα παλαιότερα απολιθώματα πάνω στη Γη

Τα παλαιότερα απολιθωμένα στοιχεία για τη ζωή στη Γη βρέθηκαν σε βράχους ηλικίας 3,5 δισ. χρόνων στην περιοχή Pilbara της Δυτικής Αυστραλίας. Μαζί με βράχους παρόμοιας ηλικίας στη Νότια Αφρική αυτοί είναι οι παλαιότεροι γνωστοί, καλά συντηρημένοι, ιζηματώδεις βράχοι. Τα στοιχεία για την απολιθωμένη ζωή έχουν τη μορφή:

• δομών που λέγονται στρωματόλιθοι και που θεωρούνται απολιθωμένα υπολείμματα πολυστρωματικών δομών, που φτιάχτηκαν από αποικίες μικροοργανισμών. Τέτοια σύγχρονα παραδείγματα τέτοιων αποικιών βρίσκονται στον κόλπο Shark στη Δυτική Αυστραλία

• μικροαπολιθώματα μεμονωμένων μικροοργανισμών.

• αναλογίες ισοτόπων άνθρακα ενδεικτικές της βιολογικής δραστηριότητας.

Μερικά πρόσφατα αποτελέσματα περιλαμβάνουν την ανακάλυψη ηλικίας 3,45 δισεκατομμυρίων ετών στρωματολίθων από γεωλόγους επιστήμονες ερευνητές της Δυτικής Αυστραλίας, και την αναφορά μικροαπολιθωμάτων από μια κατάθεση σε μια βαθιά θερμή πηγή στη θάλασσα ηλικίας 3,2 δισεκατομμυρίων χρόνων από τον Birger Rasmussen του Πανεπιστημίου της Δυτικής Αυστραλίας.

Ενώ υπάρχει και μια διαμάχη σχετικά με τα ευρήματα των απολιθωμάτων αυτής της ηλικίας, γενικά γίνεται αποδεκτό ότι υπάρχουν επαρκή στοιχεία ότι η ζωή γεννήθηκε στη Γη πριν περίπου 3.5 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι παλαιότεροι βράχοι,  ηλικίας 3.8 δισ. ετών στη Γροιλανδία, είναι πάρα πολύ πολύ παραμορφωμένοι για να μπορέσουν να συντηρήσουν απολιθώματα αλλά έχουν θεωρηθεί ότι παρουσιάζουν στοιχεία για ζωή με τη βοήθεια των αναλογιών των ισοτόπων του άνθρακά τους.