Življenje na Zemlji ima dolgo in burno zgodovino. Znanstveniki ocenjujejo, da so pred približno 4 milijardami let, le 500 milijonov let po nastanku planeta Zemlje, nastale prve enocelične oblike življenja. Po arhejskem Eonu (pred 4 do 2,5 milijarde let) naj bi se pojavile večcelične oblike življenja. Medtem ko je obstoj takšnih organizmov (Archaea) sklepal na izotope ogljika, ki jih najdemo v starodavnih kamninah, fosilni dokazi ostajajo nedostopni.
Vse to se je spremenilo, zahvaljujoč nedavni študiji, ki jo je izvedla skupina raziskovalcev iz UCLA in univerze Wisconsin – Madison. Po pregledu starodavnih vzorcev kamnin iz zahodne Avstralije je skupina ugotovila, da vsebujejo fosilizirane ostanke različnih organizmov, starih 3.465 milijard let. Ta študija v kombinaciji z nedavnim odkrivanjem eksoplanetov krepi teorijo, da je življenje v vesolju veliko.
Študija z naslovom "SIMS analize najstarejšega znanega sklopa mikrofosov dokumentirajo njihove sestave ogljikovih izotopov, ki so povezane z taksonom", ki se je nedavno pojavila v Zbornik Nacionalne akademije znanosti. Kot je navedla raziskovalna skupina, je njihova študija sestavljala analizo ogljikovega izotopa za 11 mikrobnih fosilov, odvzetih od ~ 3.465 milijonov let starega zahodnoavstralskega Apexa Cherta.
Teh 11 fosilov je bilo po naravi raznoliko in raziskovalci so jih razdelili v pet vrst vrst na podlagi njihovih navideznih bioloških funkcij. Medtem ko se zdi, da sta dva od fosilnih vzorcev izvajala primitivno obliko fotosinteze, je bil drug očitno proizveden plin metana. Zdi se, da sta preostala dva porabnika metana, ki sta jih uporabila za gradnjo in vzdrževanje celičnih sten (podobno kot sesalci uporabljajo maščobe).
Kot je v sporočilu za javnost UCLA Newsroom navedel J. William Schopf - profesor paleobiologije na UCLA College in glavni avtor študije:
"Pred 3.465 milijardami let je bilo na Zemlji življenje že raznoliko; to je jasno - primitivni fotosinteziatorji, proizvajalci metana, uporabniki metana. To so prvi podatki, ki prikazujejo zelo raznolike organizme v tistem času v Zemljini zgodovini, naše prejšnje raziskave pa so pokazale, da je bilo tudi pred 3,4 milijarde let uporabnikov žvepla.
Ta študija, ki je doslej najbolj podrobno izvedena na mikroorganizmih, ki so bili ohranjeni kot starodavni fosili, temelji na delu, ki ga Schopf in njegovi sodelavci opravljajo že dve desetletji. Leta 1993 sta Schopf in druga skupina raziskovalcev izvedla študijo, ki je najprej opisala te vrste fosilov. Leta 2002 je sledila druga študija, ki je utemeljila njihov biološki izvor.
V tej zadnji raziskavi je Schopf in njegova ekipa ugotovili, kakšni so organizmi in kako kompleksni so. Da bi to naredili, so analizirali mikroorganizme s tehniko, imenovano sekundarna ionska masna spektroskopija (SIMS), ki razkriva razmerje med ogljikom 12 in ogljikom 13. Medtem ko je ogljik-12 stabilen in najpogostejši tip, ki ga najdemo v naravi, je ogljik-13 manj pogost, vendar podobno stabilen izotop, ki se uporablja v raziskavah organske kemije.
Z ločitvijo ogljika iz vsakega fosila v njegove sestavne izotope in določitvijo njihovih razmerij je ekipa lahko sklepala, kako dolgo so mikroorganizmi živeli, pa tudi, kako so živeli. To nalogo so opravili raziskovalci iz Wisconsina, ki jih je vodil profesor John Valley. "Razlike v razmerju ogljikovih izotopov so v korelaciji z njihovimi oblikami," je dejala Valley. "Njihova razmerja med C-13 in C-12 so značilna za biologijo in presnovo."
Glede na trenutno znanstveno soglasje se napredna fotosinteza še ni razvila in kisik se na Zemlji ne bi pojavil šele 500 milijonov let pozneje. Pred dvema milijardama let nazaj so se koncentracije kisikovega plina začele hitro povečevati. To pomeni, da bi ti fosili, približno približno 1 milijarda let po nastanku Zemlje, živeli v času, ko je bilo v ozračju malo kisika.
Glede na to, da bi bil kisik strupen za te vrste primitivnih fotosintezatorjev, so danes precej redki. Po pravici jih lahko najdemo le na mestih, kjer je dovolj svetlobe, kisika pa ni, kar je le redko v kombinaciji. Še več, same skale so vzbudile veliko zanimanja, saj je povprečna življenjska doba kamnin, ki so bile izpostavljene površini Zemlje, le približno 200 milijonov let.
Ko je Shopf prvič začel svojo kariero, so bili najstarejši znani vzorci kamnin stari 500 milijonov let. To pomeni, da so skale, ki jih je nosil fosil, skupaj s svojo ekipo, stare toliko, kolikor jih lahko dobijo skale na Zemlji. Da najdemo fosilizirano življenje v tako starodavnih vzorcih, kaže, da so se na Zemlji že zgodnji Archaen Eon razvili raznoliki organizmi in življenjski cikel, kar so znanstveniki do tega trenutka samo sumili.
Te ugotovitve imajo seveda posledice za preučevanje, kako in kdaj se je na Zemlji pojavilo življenje. Razen Zemlje ima študija tudi posledice, saj dokazuje, da se je življenje pojavilo, ko je bila Zemlja še zelo mlada in v primitivnem stanju. Zato ni verjetno, da se podoben postopek odvija tudi drugje v vesolju. Kot je pojasnil Schopf:
"To govori o tem, da se je življenje moralo začeti bistveno prej in potrjuje, da primitivnega življenja ni bilo težko oblikovati in razviti v naprednejše mikroorganizme. Če pa so pogoji pravi, je videti, da bi moralo biti življenje v vesolju zelo razširjeno. "
Ta študija je bila mogoča zaradi sredstev, ki jih je zagotovil NASA Inštitut za astrobiologijo. Schopf je v prihodnost nakazal, da bo ista tehnologija, ki je bila uporabljena do danes, uporabljena za preučevanje kamnin, ki jih je NASA vrnila na Mars. Ta misija, ki bo načrtovana za 2030, bo vključevala odvzem vzorcev, ki jih je pridobil Mars 2020 Rover in jih vrnili na Zemljo za analizo.
