Met behulp van een krachtige microscoop hebben onderzoekers van de Universiteit van Alabama een methode laten zien die sterke gegevens kan opleveren bij het bepalen van de oorsprong van leven op aarde en of er leven op andere planeten bestond.

Onder leiding van UA-geologen die gespecialiseerd zijn in het gebruik van krachtige microscopen op biologisch materiaal, hebben onderzoekers bewezen dat sporenelementen van het vroege microbiële leven te vinden zijn in gesteenten en mineralen, wat zou kunnen helpen bepalen wanneer het leven op aarde begon, volgens bevindingen gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences .

Bepaalde bacteriën creëren kristallen, maar het kan moeilijk zijn om te beslissen of een oud klein kristal in een gesteente is gemaakt door bacteriën of door anorganische mineraalvorming. Met behulp van atoomsonde-tomografie in een onderzoek onder leiding van Dr. Alberto Perez-Huerta, hoogleraar geologische wetenschappen aan de UA, toonden onderzoekers aan dat ze de chemische afdrukken op nanoschaal kunnen identificeren die zijn achtergelaten door de bacteriën die de kristallen onderscheiden van die gevormd in een geologisch proces.

De methode zou kunnen worden gebruikt op monsters van andere planeten, zoals een meteoriet of een exemplaar dat door ruimtevaartuigen van Mars is teruggebracht om te beoordelen of er ooit bacteriën in het monster aanwezig waren, volgens de bevindingen.

"Eerdere studies die hebben gepleit voor een verband tussen de oorsprong van het leven en mineralen zijn gebaseerd op indirect bewijs," zei Perez-Huerta. "Onze aanpak biedt het rokende pistool waarmee wetenschappers direct bewijs van die link kunnen visualiseren. Dit kan veel waardevolle gegevens ontsluiten over hoe het leven miljoenen jaren geleden op aarde verscheen en kan vragen oproepen over wat leven op andere planeten inhoudt."

Voor het onderzoek gebruikten UA-onderzoekers de instrumenten die beschikbaar zijn in het Alabama Analytical Research Center, een onderzoeksfaciliteit die zich toelegt op karakterisering op nanoschaal - het bestuderen en manipuleren van materialen die 1000 keer kleiner kunnen zijn dan een mensenhaar. Het bevat atoomsondes die een gedetailleerde, 3D-atoomkaart van een materiaal onthullen.

Op die schaal was het echter moeilijk om organische materialen te bestuderen, waardoor de antwoorden op de vraag wanneer het leven op aarde ontstond, werden beperkt. Wetenschappers dateren dat de vroegste rotsen ongeveer 3,8 miljard jaar oud zijn met mogelijk bewijs van bacteriën die ongeveer 3,5 miljard jaar geleden in rotsen verschijnen. Het is echter niet duidelijk hoe of wanneer bacteriën zich hebben gevormd, en het is ook niet duidelijk welk type bacterie zich het eerst heeft gevormd.

Kristalvorming is de meest waarschijnlijke plaats om deze vroege microben te vinden. Een soort levensvorm genaamd magnetotactische bacteriën vormen magnetische kristallen in zichzelf om uit te lijnen met het magnetische veld van de aarde, waardoor in wezen een kompas voor navigatie wordt gecreëerd. Als ze doodgaan, blijven de kristallen achter, maar bij die grootte is het moeilijk te zeggen of een kristal van de bacteriën afkomstig is.

Met behulp van monsters waarvan bekend is dat ze organische kristallen bevatten, toonde het door de UA geleide project aan dat de magnetotactische bacteriën sporen van nanogrootte achterlaten van de elementen koolstof en stikstof, die nodig zijn voor het leven op aarde.

"We hebben aangetoond dat we op deze kleine schaal de belangrijkste bouwstenen voor het leven kunnen vinden", zei Perez-Huerta. "Het vermogen om deze biosignaturen te vinden stelt ons in staat om de primitieve levensvormen te begrijpen die met evolutie begonnen." + Verder verkennen

Bewijs dat gigantische meteorietinslagen de continenten hebben gecreëerd