De beroemde 3,5 miljard jaar oude stromatolieten van West-Australië bevatten microbiële overblijfselen van het vroegste leven op aarde, UNSW-wetenschappers hebben gevonden.

Wetenschappers hebben uitzonderlijk goed bewaard gebleven microbiële overblijfselen gevonden in enkele van de oudste gesteenten van de aarde in West-Australië - een grote vooruitgang in het veld, geeft aanwijzingen over hoe het leven op aarde is ontstaan.

De UNSW-onderzoekers vonden de organische stof in stromatolieten - gefossiliseerde microbiële structuren - van de oude Dresser-formatie in de Pilbara-regio in West-Australië.

Men denkt dat de stromatolieten van biogene oorsprong zijn sinds ze in de jaren tachtig werden ontdekt. Echter, ondanks sterk textuurbewijs, die theorie was bijna vier decennia lang onbewezen, omdat wetenschappers de definitieve aanwezigheid van geconserveerde organische stofresten niet hadden kunnen aantonen - tot de publicatie van vandaag in Geologie .

"Dit is een opwindende ontdekking - voor de eerste keer, we kunnen de wereld laten zien dat deze stromatolieten het definitieve bewijs zijn voor het vroegste leven op aarde, " zegt hoofdonderzoeker Dr. Raphael Baumgartner, een onderzoeksmedewerker van het Australische Centrum voor Astrobiologie in het team van professor Martin Van Kranendonk bij UNSW.

Professor Van Kranendonk zegt dat de ontdekking het dichtst in de buurt komt van een "rokend pistool" om het bestaan ​​van zo'n oud leven te bewijzen.

"Dit betekent een grote vooruitgang in onze kennis van deze rotsen, in de wetenschap van vroege levensonderzoeken in het algemeen, en - meer specifiek - in de zoektocht naar leven op Mars. We hebben nu een nieuw doel en een nieuwe methode om oude levenssporen te zoeken, ’ zegt prof.dr. Van Kranendonk.

Diep boren, goed kijken

Sinds de Dresser Formation in 1980 werd ontdekt, wetenschappers hebben zich afgevraagd of de structuren echt microbieel waren en daarom de vroegste tekenen van leven.

"Helaas, er is een klimaat van wantrouwen ten aanzien van textuurbiosignaturen in de onderzoeksgemeenschap. Vandaar, de oorsprong van de stromatolieten in de Dresser Formation is een veelbesproken onderwerp, " zegt Dr. Baumgartner.

"In dit onderzoek, Ik bracht veel tijd door in het lab, met behulp van micro-analytische technieken om zeer nauwkeurig naar de gesteentemonsters te kijken, om onze theorie voor eens en voor altijd te bewijzen."

Stromatolieten in de Dresser Formation zijn meestal afkomstig van het rotsoppervlak, en zijn daardoor sterk verweerd. Voor deze studie is de wetenschappers werkten met monsters die van verder in de rots waren genomen, onder het verweringsprofiel, waar de stromatolieten uitzonderlijk goed bewaard zijn gebleven.

"Door naar boorkernmonsters te kijken, konden we kijken naar een perfecte momentopname van het oude microbiële leven, " zegt Dr. Baumgartner.

Met behulp van een verscheidenheid aan geavanceerde micro-analytische hulpmiddelen en technieken, waaronder krachtige elektronenmicroscopie, spectroscopie en isotopenanalyse - Dr. Baumgartner analyseerde de rotsen.

Hij ontdekte dat de stromatolieten in wezen zijn samengesteld uit pyriet - een mineraal dat ook wel 'fool's gold' wordt genoemd - dat organisch materiaal bevat.

"De organische materie die we gevonden hebben bewaard in pyriet van de stromatolieten is opwindend - we kijken naar uitzonderlijk bewaarde coherente filamenten en strengen die typisch overblijfselen zijn van microbiële biofilms, " zegt Dr. Baumgartner.

De onderzoekers zeggen dat dergelijke overblijfselen nog nooit eerder zijn waargenomen in de Dresser Formation, en dat het ongelooflijk opwindend was om het bewijs door de microscoop te zien.

"Ik was behoorlijk verrast - we hadden nooit verwacht dit niveau van bewijs te vinden voordat ik aan dit project begon. Ik herinner me de nacht bij de elektronenmicroscoop waar ik eindelijk ontdekte dat ik naar biofilmresten aan het kijken was. Ik denk dat het rond 23.00 uur was toen ik had dit 'eureka'-moment, en ik bleef tot drie of vier uur in de ochtend, gewoon beeldvorming en beeldvorming omdat ik zo opgewonden was. Ik ben de tijd helemaal uit het oog verloren, " zegt Dr. Baumgartner.

Aanwijzingen voor zoektocht naar leven op Mars

Iets meer dan twee jaar geleden, Dr. Baumgartners collega Tara Djokic, een UNSW Ph.D. kandidaat, stromatolieten gevonden in warmwaterbronnen in dezelfde regio in WA, het vroegst bekende bestaan ​​van microbieel leven op het land met 580 miljoen jaar terugdringen.

"Tara's belangrijkste bevindingen waren deze uitzonderlijke geiserietafzettingen die aangeven dat er geisers in dit gebied zijn geweest, en dus vloeistofuitdrijvingen op het blootgestelde landoppervlak, " zegt Dr. Baumgartner.

"Haar studie was gericht op de bredere geologische setting van de paleo-omgeving - en ondersteunde de theorie dat het leven op het land is ontstaan, in plaats van in de oceaan, terwijl mijn studie echt dieper ging op de fijnere details van de stromatolietstructuren uit het gebied."

De wetenschappers zeggen dat beide onderzoeken ons helpen een centrale vraag te beantwoorden:waar komt de mensheid vandaan?

"Begrijpen waar het leven had kunnen ontstaan, is erg belangrijk om onze voorouders te begrijpen. En van daaruit, het zou ons kunnen helpen begrijpen waar anders het leven had kunnen plaatsvinden - bijvoorbeeld, waar het begon op andere planeten, " zegt Dr. Baumgartner.

Net vorige maand, Wetenschappers van NASA en European Space Agency (ESA) brachten een week door in de Pilbara met Martin Van Kranendonk voor specialistische training in het identificeren van tekenen van leven in dezelfde oude rotsen. Het was de eerste keer dat Van Kranendonk de inzichten van de regio deelde met een toegewijd team van Mars-specialisten - een groep waaronder de hoofden van NASA en ESA Mars 2020-missies.

"Het is zeer bevredigend dat de oude rotsen van Australië en onze wetenschappelijke knowhow zo'n belangrijke bijdrage leveren aan onze zoektocht naar buitenaards leven en het ontsluiten van de geheimen van Mars, ’ zegt prof.dr. Van Kranendonk.