Бактерии научились связывать атмосферный азот на миллиард лет раньше, чем считалось

Древние породы, обследованные геологами, с северо-запада Австралии

Команда геологов, включающая представителей различных стран и научных организаций, смогла обнаружить в наиболее древних земных породах возможные следы связанного древними бактериями азота. По мнению Роджера Бьюика, одного из представителей команды ученых, исследователи смогли получить четкое свидетельство того, что земная жизнь и на заре существования чувствовала себя очень хорошо. Сейчас считается, что жизнь на Земле начала активно развиваться тогда, когда бактерии научились связывать атмосферный азот, переводя его в соединения, доступные для других живых организмов. В итоге эти новые микроорганизмы и продолжили эволюционировать, став предками нынешнего разнообразия видов животных и растений (зародилась жизнь еще раньше, 3,5-3,8 млрд лет назад).

Ранее считалось, что бактерии научили связывать атмосферный азот только 2 млрд лет назад. Если предположения геологов верны, то жизнь хорошо чувствовала себя еще 3,2 млрд лет назад, и никакого азотного голодания не было — азота в связанной форме было вполне достаточно для использования его другими микроорганизмами и их сообществами.

Доказательством этому могут служить горные породы, сформировавшиеся в указанное время в регионах, где сейчас располагаются Австралия и Южная Африка. Формирование таких пород происходило под водой, в атмосфере Земли еще не было кислорода, а сами породы формировались вдалеке от очагов вулканической деятельности. Соответственно, формирование горных пород происходило в спокойных условиях, и теперь ученые могут без проблем изучать древнюю геологическую «летопись». Авторы изучили 52 образца горных пород возрастом от 2,75 до 3,2 миллиардов лет назад, собранных в Южной Африке и на северо-западе Австралии.

Изучение и анализ полученных данных показывает, что соотношение атомов различных изотопов азота в этих древних породах примерно такое же, как и в гораздо более молодых породах, которые формировались уже в условиях активной деятельности связующих азот бактерий. Все это может говорить о том, что 3,2 миллиарда лет назад бактерии уже умели связывать азот. При этом для связи атмосферного азота бактерии должны были использовать весьма сложные биохимические процессы, что удивительно, ведь ранее считалось, что эти процессы были выработаны живыми существами на миллиард лет позже.

Согласно результатам еще одного анализа, древние бактерии использовали молибден для связывания азота (именно так поступают и современные бактерии). Но в то время состав воды морей и океанов очень сильно отличался от современного, и молибдена в воде практически не было. Зато он был в горных породах, и ученые считают, что древние бактерии жили на суше, в близких к воде районах, которые омывались древним океаном. Возможно, древнейшая жизнь существовала в виде слизи на мокрых камнях.

Пока что открытие ученых и его значение еще обсуждается, но ясно одно — зарождение жизни на Земле могло происходить не совсем по тому сценарию, который использует современная наука. Какие-то кирпичики в фундаменте науки придется, вероятно, заменить. Но только в том случае, если теория команды геологов, авторов описанного выше открытия, окажется справедливой.

Источник: geektimes.ru/post/246212/