Forntida spår av mikrobiellt liv som är mellan 3,77 miljarder och 4,29 miljarder år kan ha blivit upptäckt i ett stenigt utbrott i Kanada, antyder en ny studie. Vissa forskare sätter emellertid tvivel om vad resultaten verkligen betyder.
Om de nya mikrofossilerna verkligen är bevis på urvårdslivet som en gång spratt upp i antika hydrotermiska ventiler, tyder det på att livet började på jorden strax efter att planeten samlades ihop, sade studieförfattarna.
"Vi kan säga att livet lyckades dyka upp på jorden mycket snabbt nästan snart efter att haven hade kondenserat på ytan av jorden för 4,4 miljarder år sedan", säger studieledets författare Matthew Dodd, en doktorand i biogeokemi vid University College London. "Vad detta betyder är att livet kanske inte är en så svår process att starta när vi har rätt förhållanden och ingredienser."
Men inte alla är övertygade: En forskare säger att det inte finns något sätt att säga säkert att dessa spår är bevis på livet - eller att de verkligen är forntida.
Kontroversiell historia
Det råder ingen tvekan om att livet har fastnat på vår vattniga planet under mycket av sin 4,5-miljarder-åriga historia, men exakt när detta liv först kom har diskuterats varmt. Forskare har hittat kemiska signaturer associerade med livet i 4,1 miljarder år gamla zirkoner från Australien. Filamentösa strukturer som gick genom stenar i Australien identifierades ursprungligen som 3,5 miljarder år gamla mikrobiella mattor. Och fossil i Grönland innehåller spår av vad som kan ha varit urbana cyanobakterier som först uppstod för 3,7 miljarder år sedan.
Problemet är att det är svårt för forskare att fastställa tecken på små livsformer som levde för miljarder år sedan, när jorden har genomgått så många andra förändringar sedan dess.
Tecken på liv
I studien identifierade Dodd och hans kollegor ett stenigt utskott av primitiv havskorpa i Quebec, Kanada, som huvudsakligen består av vulkanisk lavasten. I denna sten finns över antika zirkonformer som är minst 3,7 miljarder år gamla - ett fynd som antyder att bergformationen har sitt ursprung.
Inuti några av de djupare delarna av denna sten, som troligen inte har utsatts för nyare effekter, fann forskarna små, vågiga filament och rörliknande strukturer flera gånger tunnare än ett hår.
"Du kommer inte att se dessa utan mikroskop," sa Dodd till Live Science.
Dessa strukturer liknar senare mikrobiella fossiler som har upptäckts i Lokken, Norge och Kalifornien. Dessa senare fossiler, som kommer från hydrotermiska ventiler, är bara 180 miljoner respektive 450 miljoner år gamla.
Teamet fann också kemiska signaturer som är förknippade med livet, till exempel högre förhållanden mellan lättare och tyngre isotoper (eller versioner) av kol.
"Livet föredrar att använda de lättare isotoperna för att bygga sina molekyler," sade Dodd.
Dessutom fann teamet distinkta "rosetter" av karbonat, tillsammans med en kemikalie som kallas apatit sammanvävd genom dem. Apatite bildas när fosfor, ett element som krävs av alla livsformer, sönderfaller och kombineras med andra stenar i miljön.
Små granuler som kan ha bildats när dessa organiska livsformer förföll och reagerade med havsbotten mineraler pekar också på liv, eftersom liknande granulat finns runt mer moderna fossiler, såsom ammoniter, sade Dodd.
Slutligen hittade teamet former av järn i stenarna som kunde ha bildats av järnoxiderande, hydrotermiska ventilationsbakterier, rapporterade forskarna. Teamet uteslutte också flera alternativa förklaringar, till exempel vågiga strukturer som bildas genom bergsträckning.
Möjligt, men inte definitivt
Forskarna har tillhandahållit massor av fasta bevis för att stödja deras krav på forntida liv, säger Konhauser.
"De har gått mycket längre än de flesta andra artiklar någonsin har gjort; men det är inte avgörande, och det kommer aldrig att bli," sa Konhauser till Live Science.
Problemet är att det är oerhört knepigt att visa både att formationerna är bevis på livet och att dessa spår av liv verkligen är lika gamla som forskarna säger att de är.
"Dessa stenar är tvärsnitt av många olika hydrotermiska skovlar; över fyra miljarder år har massor av vätskor rört sig genom dessa bergarter," sade Konhauser. Som sådan är det möjligt att hävda att tecknen på liv kan vara nyare, även om klipporna själva är forntida, tillade han.
Den andra frågan är att teamet hävdar att forntida livsformer oxiderade järn för minst 3,8 miljarder år sedan, långt under vattenytan, nära hydrotermiska ventiler, sade han. För att mikrober ska oxidera järn måste syre nå lägre havsdjup. Men de flesta forskare tror att djuphavet inte fick syre så tidigt.
I modern tid når syre djuphavet delvis eftersom kallt vatten från de iskalla polerna bildar nedbrunnsströmmar som bär syre djupare, sade Konhauser. Ingen vet om det fanns poler på den tiden, och om det fanns hur syre skulle ha nått djuphavet, tillade han. (Det finns cyanobakterier som kan oxidera järn när de ligger i grunt vatten med solljus, men den nya studien hävdar att bakterierna kommer från hydrotermiska ventiler, sade Konhauser.)
Så även om flera enskilda bevislinjer pekar på att strukturerna är bevis på liv, uppstår problemet när de försöker väva dessa bevis i en komplex berättelse, sade Konhauser.
"Bara för att det ser ut som något betyder det inte att det är det", sa han.
