Bằng chứng về quá trình sống được tìm thấy trong hóa thạch trong những tảng đá 3,5 tỷ năm tuổi. Các nhà khoa học cho biết công trình này cho thấy sự sống trong vũ trụ của chúng ta rất phổ biến.
J. William Schopf và các đồng nghiệp từ UCLA và Đại học Wisconsin đã phân tích các vi hạt với một kỹ thuật tiên tiến được gọi là quang phổ khối ion thứ cấp. Hình ảnh thông qua UCLA.
Trong tháng này, các nhà khoa học từ UCLA và Đại học Wisconsin Wisconsin Madison đã công bố kết quả phân tích mẫu đá của họ được tìm thấy cách đây hàng thập kỷ ở Tây Úc. Họ nói rằng những tảng đá chứa hóa thạch của các vi sinh vật 3,45 tỷ năm tuổi, những loại lâu đời nhất được biết đến. Nghiên cứu của tác giả chính - nhà cổ sinh vật học J. William Schopf của UCLA - đã thu thập các hóa thạch vào năm 1982 và giải thích chúng khi còn nhỏ. Các nhà phê bình cho rằng chúng chỉ là những khoáng chất kỳ lạ chỉ trông giống như mẫu vật sinh học. Nghiên cứu mới cho thấy hai trong số các loài dường như đã thực hiện một dạng quang hợp nguyên thủy, một loại khí metan khác được tạo ra rõ ràng và hai loài khác dường như đã tiêu thụ khí mê-tan và sử dụng nó để xây dựng thành tế bào của chúng. Do đó, theo các nhà khoa học này, những phát hiện mới cho thấy các vi sợi thực sự là sinh học. Thêm vào đó, họ nói, hóa thạch cung cấp:
Bằng chứng mạnh mẽ để hỗ trợ một sự hiểu biết ngày càng rộng rãi rằng cuộc sống trong vũ trụ là phổ biến.
Tác phẩm của họ đã được xuất bản vào ngày 18 tháng 12 năm 2017 trên tạp chí đánh giá ngang hàng Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.
Các nhà khoa học nói rằng công trình của họ củng cố trường hợp cho sự sống tồn tại ở nơi khác trong vũ trụ bởi vì, họ nói, nó cho thấy một nhóm sinh vật đa dạng đã phát triển từ rất sớm trong lịch sử Trái đất. Cuộc sống trần gian sớm đó - kết hợp với kiến thức của chúng ta về số lượng lớn các ngôi sao trong vũ trụ và sự hiểu biết ngày càng tăng mà các hành tinh quay quanh rất nhiều trong số chúng - cho thấy sự sống là phổ biến trong vũ trụ. Schopf bình luận trong một tuyên bố:
Rất khó có khả năng sự sống hình thành nhanh chóng trên Trái đất, nhưng không phát sinh ở bất kỳ nơi nào khác.
Các vi sợi đến từ Apex Chert, một khối đá ở Tây Úc. Khu vực này là một trong những mỏ đá lâu đời nhất và được bảo tồn tốt nhất trên thế giới. Hình ảnh qua Thung lũng John / UW-Madison.
Một giá treo epoxy chứa một mảnh đá gần 3,5 tỷ năm tuổi từ tiền gửi của Úc Lam Apex Chert. Hình ảnh của Jeff Miller / UW-Madison.
Các nhà khoa học cho biết nghiên cứu của họ là chi tiết nhất từng được tiến hành trên các vi sinh vật được bảo tồn trong các hóa thạch cổ đại như vậy. Họ nói rằng nghiên cứu của họ là:
Là người đầu tiên thiết lập loại sinh vật vi sinh vật nào, và chúng tiên tiến hay nguyên thủy như thế nào.
Nghiên cứu mô tả 11 mẫu vi sinh vật từ năm phân loại riêng biệt. Theo các nhà khoa học này, một số đại diện cho vi khuẩn và vi khuẩn đã tuyệt chủng từ một miền của sự sống gọi là Archaea, trong khi những loài khác tương tự như các loài vi sinh vật vẫn được tìm thấy ngày nay.
Các nhà khoa học đã phân tích các vi sinh vật tại Phòng thí nghiệm Máy quang phổ khối ion thứ cấp Wisconsin (WiscSIMS) ở Madison. Đây là một trong số ít nơi trên thế giới có thể thực hiện loại công việc này. Quang phổ khối ion thứ cấp cho thấy tỷ lệ giữa các đồng vị carbon-12 so với carbon-13 trong hóa thạch.
Các nhà khoa học sau đó đã có thể sử dụng thông tin này để xác định cách thức các vi sinh vật sống. Đồng tác giả nghiên cứu, nhà địa chất học John Valley thuộc Đại học Wisconsin-Madison, cho biết:
Sự khác biệt về tỷ lệ đồng vị carbon tương quan với hình dạng của chúng. Tỷ lệ C-13-C-12 của họ là đặc trưng của sinh học và chức năng trao đổi chất.
Khi những hóa thạch này được hình thành, những nhà khoa học này cho biết, có rất ít oxy trong bầu khí quyển Trái đất. Trên thực tế, oxy sẽ gây độc cho những vi sinh vật này và sẽ giết chết chúng, họ nói. Oxy xuất hiện lần đầu tiên trên Trái đất khoảng nửa tỷ năm sau, trước khi nồng độ của nó trong khí quyển của chúng ta tăng nhanh bắt đầu khoảng 2 tỷ năm trước. Do đó, vào thời điểm những vi sinh vật cổ đại này còn sống, quá trình quang hợp tiên tiến đã không tồn tại.
Các nhà khoa học cũng cho biết chính sự tồn tại của những tảng đá mà họ phân tích là rất đáng chú ý. Đó là vì thời gian sống trung bình của một tảng đá trên bề mặt Trái đất là khoảng 200 triệu năm. William Schopf nhận xét rằng, khi ông bắt đầu sự nghiệp, không có bằng chứng hóa thạch nào về cuộc sống có từ xa hơn 500 triệu năm trước. Ông nói thêm:
Những tảng đá chúng tôi nghiên cứu là khoảng xa như đá đi.
Một ví dụ về một trong những microfossils được phát hiện trong một mẫu đá được phục hồi từ Apex Chert. Một nghiên cứu mới đã sử dụng phân tích hóa học tinh vi để xác nhận các cấu trúc siêu nhỏ được tìm thấy trong đá là sinh học. Hình ảnh qua J. William Schopf qua UW-Madison.
Schopf cũng cho biết:
Vào khoảng 3.45 tỷ năm trước, sự sống đã đa dạng trên Trái đất; rằng rõ ràng - quang hợp nguyên thủy, nhà sản xuất mêtan, người sử dụng mêtan. Đây là những dữ liệu đầu tiên cho thấy các sinh vật rất đa dạng tại thời điểm đó trong lịch sử Trái đất và nghiên cứu trước đây của chúng tôi đã chỉ ra rằng có những người sử dụng lưu huỳnh cách đây 3,4 tỷ năm.
Điều này cho chúng ta biết cuộc sống đã bắt đầu sớm hơn và nó xác nhận rằng không khó để cuộc sống nguyên thủy hình thành và phát triển thành các vi sinh vật tiên tiến hơn.
Schopf cho biết các nhà khoa học vẫn không ủng hộ việc biết cuộc sống sớm hơn có thể bắt đầu như thế nào. Nhưng, ông nói:
Nếu điều kiện phù hợp, có vẻ như sự sống trong vũ trụ sẽ lan rộng.
Nhà địa chất học John Valley, trái, và nhà khoa học nghiên cứu Kouki Kitajima hợp tác trong Phòng thí nghiệm Máy quang phổ khối ion thứ cấp Wisconsin (WiscSIMS). Ảnh qua Jeff Miller / Đại học Wisconsin.
Điểm mấu chốt: Các nhà khoa học đã phân tích các mẫu vi sinh vật hóa thạch từ 3,45 tỷ năm trước, cung cấp bằng chứng mạnh mẽ để hỗ trợ sự hiểu biết ngày càng phổ biến rằng sự sống trong vũ trụ là phổ biến.