A vida microbiana diversificada existia na Terra há pelo menos 3,75 bilhões de anos, sugere um novo estudo liderado por pesquisadores da UCL que desafia a visão convencional de quando a vida começou.
Para o estudo, publicado na Science Advances, a equipe de pesquisa analisou uma rocha do tamanho de um punho de Quebec, Canadá, estimada entre 3,75 e 4,28 bilhões de anos. Em um artigo anterior da Nature, a equipe encontrou minúsculos filamentos, botões e tubos na rocha que pareciam ter sido feitos por bactérias.
No entanto, nem todos os cientistas concordaram que essas estruturas – que datam cerca de 300 milhões de anos antes do que é mais comumente aceito como o primeiro sinal de vida antiga – eram de origem biológica.
Agora, após uma extensa análise da rocha, a equipe descobriu uma estrutura muito maior e mais complexa – um caule com ramos paralelos de um lado com quase um centímetro de comprimento – bem como centenas de esferas distorcidas, ou elipsóides, ao lado da rocha. tubos e filamentos.
Os pesquisadores dizem que, embora algumas das estruturas possam ter sido criadas por meio de reações químicas casuais, o caule “semelhante a uma árvore” com ramos paralelos era provavelmente de origem biológica, já que nenhuma estrutura criada apenas por química foi encontrada como ela.
A equipe também fornece evidências de como as bactérias obtiveram sua energia de diferentes maneiras. Eles encontraram subprodutos químicos mineralizados na rocha que são consistentes com micróbios antigos que vivem de ferro, enxofre e possivelmente também dióxido de carbono e luz através de uma forma de fotossíntese que não envolve oxigênio.
Essas novas descobertas, de acordo com os pesquisadores, sugerem que uma variedade de vida microbiana pode ter existido na Terra primordial, potencialmente tão pouco quanto 300 milhões de anos após a formação do planeta.
O principal autor Dr. Dominic Papineau (UCL Earth Sciences, UCL London Centre for Nanotechnology, Centre for Planetary Sciences e China University of Geosciences) disse: Terra entre 3,75 e 4,28 bilhões de anos atrás.”
“Isso significa que a vida pode ter começado tão pouco quanto 300 milhões de anos após a formação da Terra. Em termos geológicos, isso é rápido – cerca de um giro do Sol ao redor da galáxia.”
“Essas descobertas têm implicações para a possibilidade de vida extraterrestre. Se a vida é relativamente rápida para surgir, dadas as condições certas, isso aumenta a chance de que exista vida em outros planetas.”
Para o estudo, os pesquisadores examinaram rochas do Cinturão Supracrustal Nuvvuagittuq de Quebec (NSB) que o Dr. Papineau coletou em 2008. O NSB, que já foi um pedaço do fundo do mar, contém algumas das rochas sedimentares mais antigas conhecidas na Terra, que se acredita terem sido depositadas perto de um sistema de fontes hidrotermais, onde rachaduras no fundo do mar deixam passar águas ricas em ferro aquecidas pelo magma.
A equipe de pesquisa cortou a rocha em seções tão grossas quanto papel (100 mícrons) para observar de perto as minúsculas estruturas semelhantes a fósseis, que são feitas de hematita, uma forma de óxido de ferro ou ferrugem, e envoltas em quartzo. Essas fatias de rocha, cortadas com uma serra incrustada de diamantes, eram duas vezes mais espessas do que as seções anteriores que os pesquisadores haviam cortado, permitindo que a equipe visse estruturas de hematita maiores nelas.
Eles compararam as estruturas e composições com fósseis mais recentes, bem como com bactérias oxidantes de ferro localizadas perto de sistemas de fontes hidrotermais hoje. Eles encontraram equivalentes modernos aos filamentos torcidos, estruturas de ramificação paralelas e esferas distorcidas (elipsóides irregulares), por exemplo, perto do vulcão submarino Loihi, perto do Havaí, bem como outros sistemas de ventilação nos oceanos Ártico e Índico.
Além de analisar os espécimes de rocha sob vários microscópios ópticos e Raman (que medem a dispersão da luz), a equipe de pesquisa também recriou digitalmente seções da rocha usando um supercomputador que processou milhares de imagens de duas técnicas de imagem de alta resolução. A primeira técnica foi a micro-CT, ou microtomografia, que usa raios X para observar a hematita dentro das rochas. O segundo foi um feixe de íons focalizado, que corta fatias minúsculas – 200 nanômetros de espessura – de rocha, com um microscópio eletrônico integrado tirando uma imagem entre cada fatia.
Ambas as técnicas produziram pilhas de imagens usadas para criar modelos 3-D de diferentes alvos. Os modelos 3-D permitiram aos pesquisadores confirmar que os filamentos de hematita eram ondulados e torcidos e continham carbono orgânico, que são características compartilhadas com os micróbios modernos que comem ferro.
Em sua análise, a equipe concluiu que as estruturas de hematita não poderiam ter sido criadas através da compressão e aquecimento da rocha (metamorfismo) ao longo de bilhões de anos, apontando que as estruturas pareciam estar melhor preservadas em quartzo mais fino (menos afetado pelo metamorfismo). ) do que no quartzo mais grosseiro (que sofreu mais metamorfismo).
Os pesquisadores também analisaram os níveis de elementos de terras raras na rocha carregada de fósseis, descobrindo que eles tinham os mesmos níveis que outros espécimes de rochas antigas. Isso confirmou que os depósitos do fundo do mar eram tão antigos quanto as rochas vulcânicas circundantes, e não infiltrações impostoras mais jovens, como alguns propuseram.
Antes dessa descoberta, os fósseis mais antigos relatados anteriormente foram encontrados na Austrália Ocidental e datados de 3,46 bilhões de anos, embora alguns cientistas também contestassem seu status de fósseis, argumentando que são de origem não biológica.
Publicado em 15/04/2022 21h54
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