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Diversas formas de vida pueden haber evolucionado mucho antes de lo que se pensaba

Los filamentos ramificados y paralelos consisten en hematites rojos del tamaño de un centímetro, algunos contienen fluctuaciones, tubos y varios tipos de esferoides de hematites. Estos son los microfósiles más antiguos de la Tierra, que vivieron en el fondo del mar cerca de los respiraderos hidrotermales, metabolizando hierro, azufre y dióxido de carbono. Cinturón supracrustal de Nuvvuagittuq, Quebec, Canadá. Crédito: Dominic Babino

Diversa vida microbiana ha existido en la Tierra durante al menos 3750 millones de años, sugiere un nuevo estudio dirigido por investigadores de la UCLA que desafía la visión tradicional de cuándo comenzó la vida.


Para el estudio publicado en progreso de la cienciaEl equipo de investigación analizó el tamaño del puño Roca Procedente de Quebec, Canadá, se estima que tiene entre 3750 y 4280 millones de años. Más temprano templar la naturaleza En el papel, el equipo encontró pequeños hilos, protuberancias y tubos en la roca que parecen haber sido creados por bacterias.

Sin embargo, no todos los científicos están de acuerdo en que estas estructuras, que datan de hace unos 300 millones de años de lo que generalmente se acepta como el primer signo de vida antigua, fueran de origen biológico.

Ahora, después de un análisis más extenso de la roca, el equipo ha descubierto una roca mucho más grande y masiva. Estructura compleja– un tallo con ramas paralelas en un lado de aproximadamente un centímetro de largo – así como cientos de bolas deformadas, o elipsoides, junto con tubos e hilos.

Los investigadores dicen que si bien algunas estructuras se pueden visualizar por casualidad interacción químicaSin embargo, el tronco «similar a un árbol» con ramas paralelas probablemente era de origen biológico, ya que no se ha encontrado ninguna estructura creada solo por la química.

Diversas formas de vida pueden haber evolucionado mucho antes de lo que se pensaba

El estrato sesgó hormigón rojo brillante de hematita (una roca rica en hierro y sílice), que contiene microfósiles tubulares y filamentosos. Este jaspe está en contacto con roca volcánica de color verde oscuro en la parte superior derecha y representa un depósito de ventilación hidrotermal en el fondo del mar. Cinturón supracrustal de Nuvvuagittuq, Quebec, Canadá. Cuarto Canadiense de la Escala. Crédito: Dra. Babino.

El equipo también proporciona evidencia de cómo las bacterias obtienen su energía de diferentes maneras. Encontraron productos químicos metálicos en las rocas consistentes con antiguos microbios que vivían del hierro y el azufre, y quizás también saciar Y la luz a través de una forma de fotosíntesis no incluye oxígeno.

Estos nuevos hallazgos indican, según los investigadores, que un grupo diverso de vida microbiana pudo haber existido en la Tierra primitiva, quizás 300 millones de años después de la formación del planeta.

El autor principal, el Dr. Dominic Papineau (Ciencias de la Tierra de la UCL, Centro de Nanotecnología de la UCL Londres, Centro de Ciencias Planetarias y Universidad de Geociencias de China) dijo: «Usando muchas pruebas diferentes, nuestro estudio sugiere fuertemente que varias bacterias diferentes estuvieron presentes entre 3,75 años Hace 4.280 millones de años.

«Esto significa que la vida podría haber comenzado en tan solo 300 millones de años después de que se formó la Tierra. Geológicamente hablando, eso es rápido, aproximadamente una rotación del Sol alrededor de la galaxia».

«Estos hallazgos tienen implicaciones para la posibilidad de vida extraterrestre. Si la vida es relativamente rápida, en las condiciones adecuadas, aumenta la posibilidad de vida en otros planetas».

Reconstrucción tridimensional por microtomografía computarizada de suturas torcidas paralelas y paralelogramos hechas de hematites. (El rojo y el verde representan hematita en diferentes concentraciones). Esto proviene de una columna hecha de nudos de jaspe en la Formación Nuvvuagittuq de bandas ferrosas. Crédito: Francesco Iakovillo

Para el estudio, los investigadores examinaron rocas del Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) de Quebec que el Dr. Papineau recolectó en 2008. El NSB, que alguna vez fue un trozo de lecho marino, contiene algunas de las rocas sedimentarias conocidas más antiguas de la Tierra, que se cree que fueron colocadas en tierra cerca de un sistema de fumarolas hidrotermales, las grietas en el fondo del mar permiten el paso de agua rica en hierro calentada por el magma.

El equipo de investigación cortó la roca en secciones del grosor de un papel (100 micras) para observar de cerca las microestructuras similares a fósiles, que consisten en hematita, una forma de óxido de hierro u óxido, y recubiertas de cuarzo. Estos trozos de roca, cortados con una sierra con incrustaciones de diamantes, tenían más del doble de grosor que los trozos anteriores que cortaron los investigadores, lo que permitió al equipo ver estructuras más grandes de hematita en ellos.

Compararon las estructuras y las estructuras con fósiles más recientes, así como con bacterias oxidantes de hierro que se encuentran cerca de los sistemas de ventilación hidrotermal actuales. Encuentran el equivalente moderno de filamentos retorcidos, estructuras ramificadas paralelas y esferas deformadas (elipsoides irregulares), por ejemplo, cerca del volcán submarino Loihi cerca de Hawái, así como otros sistemas de ventilación en los océanos Ártico e Índico.

Además de analizar las muestras de roca bajo varios microscopios ópticos y microscopios Raman (que miden la dispersión de la luz), el equipo de investigación también recreó digitalmente secciones de las rocas utilizando una supercomputadora que procesó miles de imágenes de dos tecnologías de imágenes de alta resolución. La primera técnica fue la tomografía computarizada, o microimágenes, que usa rayos X para examinar la hematita dentro de las rocas. El segundo fue un haz de iones enfocado, que forma bucles en pequeñas rebanadas de roca, de 200 nanómetros de espesor, utilizando un microscopio electrónico integrado que toma una imagen entre cada rebanada.

Ambos métodos produjeron montones de imágenes utilizadas para crear modelos 3D de diferentes objetivos. Luego, los modelos 3D permitieron a los investigadores confirmar que los filamentos de hematita estaban ondulados, retorcidos y contenidos. carbón orgánicoComparten características con los microbios comedores de hierro de hoy en día.

Diversas formas de vida pueden haber evolucionado mucho antes de lo que se pensaba

Dominic Babino sosteniendo una muestra de roca estimada en 4280 millones de años. Crédito: UCL/FILMBRIGHT

En su análisis, el equipo concluyó que las estructuras de hematites no pueden crearse mediante la compresión y el calentamiento de la roca (metamorfosis) durante miles de millones de años, y señaló que las estructuras parecen estar mejor conservadas en el cuarzo más fino (menos afectado por el metamorfismo) que en el cuarzo grueso (que tiene sufrido más el cambio).

Los investigadores también observaron los niveles de elementos de tierras raras en las rocas cargadas con los fósiles y descubrieron que tenían los mismos niveles que otras muestras de rocas antiguas. Esto confirmó que los sedimentos del fondo marino eran tan antiguos como las rocas volcánicas circundantes y no eran intrusiones más pequeñas como algunos han sugerido.

Antes de este descubrimiento, los fósiles más antiguos informados anteriormente se encontraron en Australia Occidental y datan de 3460 millones de años, aunque algunos estudiosos también han cuestionado su condición de fósiles, argumentando que no son de origen biológico.


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más información:
Dominic Papineau, Comunidades microbianas primitivas diversas metabólicas en el fondo marino hidrotermal más antiguo de Jasper en la Tierra, progreso de la ciencia (2022). DOI: 10.1126 / sciadv.abm2296. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm2296

Matthew S Dodd et al, Evidencia de vida temprana en los depósitos de ventilación hidrotermal más antiguos de la Tierra, templar la naturaleza (2017). DOI: 10.1038 / naturaleza21377

La frase: Diversas formas de vida pueden haber evolucionado antes de lo que se pensaba (13 de abril de 2022) Obtenido el 13 de abril de 2022 de https://phys.org/news/2022-04-diverse-life-evolved-earlier-anterior.html

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