Живот на Земљи имао је дугу и бурну историју. Научници процењују да су пре отприлике 4 милијарде година, само 500 милиона година од формирања планете Земље, настали први једноцелични животни облици. Архејским еоном (пре 4 до 2,5 милијарди година) верује се да су се појавиле вишећелијске животне форме. Иако је постојање таквих организама (Арцхаеа) закључено из изотопа угљеника који су пронађени у древним стијенама, фосилни докази су остали неизбежни.
Све се то променило, захваљујући недавној студији коју је спровео тим истраживача са УЦЛА-а и Универзитета Висцонсин-Мадисон. Након испитивања узорака древних стена из Западне Аустралије, тим је утврдио да се у њима налазе фосилизовани остаци различитих организама стари 3,465 милијарди година. У комбинацији са недавним открићем егзопланета ова студија јача теорију да је живот у Универзуму богат.
Студија под називом „СИМС анализе најстаријег познатог састава микрофосила документују њихове саставе угљеничних изотопа угљеника корелираних са таксоном“, недавно се појавила у часопису Зборник радова Националне академије наука. Као што је истраживачки тим назначио, њихова студија састојала се од анализе изотопа угљеника 11 микробних фосила узетих са ~ 3,465 милиона година старог Западног Аустралије Апека Цхерта.
Тих 11 фосила били су разноврсне природе и истраживачи су их поделили у пет група врста на основу њихових привидних биолошких функција. Док се чини да су два узорка фосила вршили примитивни облик фотосинтезе, други је очигледно произвео гас метана. Чини се да су преостала два потрошача метана, која су користили за изградњу и одржавање ћелијских зидова (слично као што сисари користе масноћу).
Као што је Ј. Виллиам Сцхопф - професор палеобиологије на УЦЛА колеџу и водећи аутор студије - назначено у саопштењу за новинаре УЦЛА-а:
„Пре 3.465 милијарди година, живот је већ био разнолик на Земљи; то је јасно - примитивни фотосинтезизатори, произвођачи метана, корисници метана. Ово су први подаци који показују веома разнолике организме у то време у историји Земље, а наша претходна истраживања показала су да је било и корисника сумпора пре 3,4 милијарде година.
Ова студија, која је нај детаљнија икада спроведена на микроорганизмима сачуваним као древни фосили, надограђује се на раду који Сцхопф и његови сарадници раде више од две деценије. Још 1993. године Сцхопф и други тим истраживача спровели су студију која је прва описала ове врсте фосила. Након тога је 2002. уследило друго истраживање које је потврдило њихово биолошко порекло.
У овом последњем истраживању Сцхопф и његов тим утврдили су какви су организми и колико су сложени. Да би то учинили, анализирали су микроорганизме помоћу технике назване Спектроскопија секундарне јонске масе (СИМС), која открива однос угљеника-12 и угљеника-13. Док је угљеник-12 стабилан и најчешћи тип који се налази у природи, угљеник-13 је мање уобичајен, али подједнако стабилан изотоп који се користи у истраживањима органске хемије.
Раздвајањем угљеника из сваког фосила у његове саставне изотопе и одређивањем њихових пропорција, тим је могао да закључи колико су микроорганизми одавно живели, као и како живели. Овај задатак су обавили истраживачи из Висцонсина, који је водио професор Јохн Валлеи. „Разлике у омјерима изотопа угљеника у корелацији су са њиховим облицима,“ рекла је Валлеи. „Њихови омјери Ц-13 према Ц-12 карактеристични су за биологију и метаболичку функцију.“
Према тренутном научном консензусу, напредна фотосинтеза још није била еволуирана и кисеоник се неће појавити на Земљи тек 500 милиона година касније. Пре две милијарде година, концентрације гасова са кисеоником почеле су нагло да се повећавају. То значи да би ови фосили, отприлике око милијарду година након формирања Земље, живели у време кад би им било мало кисеоника у атмосфери.
С обзиром да би кисеоник био отрован за ове врсте примитивних фотосинтезе, они су данас прилично ретки. Истина, они се могу наћи само на местима где има довољно светлости, али нема кисеоника, што је ретко у комбинацији. Шта више, саме стене су изазвале велико интересовање, јер просечан животни век стене изложене површини Земље износи само око 200 милиона година.
Када је Схопф први пут започео своју каријеру, најстарији познати узорци стена стари су 500 милиона година. То значи да су стијене које носе фосил он и његов тим стари толико година колико стијене на Земљи могу да добију. Откривање фосилизованог живота у тако древним узорцима показује да су се рани Арцхаен Еон-и на Земљи већ развили различити организми и животни циклус, у шта су научници сумњали само до овог тренутка.
Ова открића наравно имају импликације на проучавање како и када је настао живот на Земљи. Поред Земље, студија такође има импликације, јер показује да је живот настао када је Земља била још врло млада и у примитивном стању. Стога није мало вероватно да се сличан процес одвијао и другде у Универзуму. Као што је Сцхопф објаснио:
„Ово нам говори да је живот морао започети знатно раније и потврђује да примитивни живот није било тешко формирати и еволуирати у напредније микроорганизме. Али, ако су услови добри, изгледа да би живот у свемиру требало бити распрострањен. "
Ова студија је постала могућа захваљујући финансирању које је обезбедио НАСА Институт за астробиологију. Гледајући у будућност, Шофф је наговестио да ће се иста технологија која је коришћена до данас, употребити за проучавање стијена које је НАСА-ино вођена мисија вратила на Марс. Заказана за 2030-ове, ова мисија ће подразумевати и преузимање узорака добијених од стране Марс 2020 Ровер и враћање на Земљу ради анализе.
