Українські вчені виявили найдавніші 3D-мікроскам’янілості

Копаючи глибоко у Волинському кварцовому кар’єрі, поблизу міста Житомир в Україні, вчені виявили найдавніші тривимірні мікроскам’янілості, коли-небудь знайдені – застряглі в часі близько 1,5 мільярда років тому.

Можливість зазирнути так далеко в минуле, звісно, надзвичайно захоплює експертів. Скам’янілості можуть багато розповісти нам про минуле Землі, але чим далі в минуле, тим менше у нас залишається надійних фізичних доказів.

Команда з Берлінського технічного університету (ТУ Берлін) і Берлінського музею природознавства в Німеччині, Національної академії наук України та Національного музею природознавства в Люксембурзі використала техніку, відому як скануюча електронна мікроскопія, щоб виявити скам’янілості в надтонкому шарі силікату алюмінію.

Три сканування скам’янілостей. (Франц та ін., Biogeosciences, 2023)

“Насправді ми хотіли вивчити берил і топаз з цієї шахти, – каже геолог Герхард Франц з Берлінського технічного університету. “Те, що ми знайшли зараз, набагато цінніше за будь-які дорогоцінні камені”.

Ці мікроскам’янілості збереглися завдяки дуже специфічним геологічним обставинам. Ці форми життя, швидше за все, вижили б на мінералах глибоко під землею, і дослідники припускають, що підземні гейзери фтористоводневої кислоти, створені водою і теплом, виробляли алюміній і кремній, необхідні для покриття і збереження істот.

Товщина мікроорганізмів варіюється від 10 мікрометрів – крихітної частки міліметра – до кількох міліметрів, а їхня структура нагадує мікроскопічні нитки, оболонки та гриби.

Виявлені форми і пов’язані з ними мінерали дозволяють припустити, що деякі з загадкових форм життя є багатоклітинними грибоподібними організмами. Інші мали оболонки, схожі на мушлі, навколо своїх клітин. Деякі з цих структур раніше не зустрічалися, що робить відкриття ще більш цікавим.

“Те, що ми зараз розглядаємо під електронним мікроскопом, є переважно волокнистими структурами, – каже Франц. “Або тонкі нитки, які розгалужуються, або товсті, які мають невеликі виступи або вм’ятини”.

Мікроскам’янілості в раніше невідомих структурах. (Франц та ін., Biogeosciences, 2023)

Вчені дуже мало знають про життя до Кембрійського вибуху, близько 540 мільйонів років тому – не в останню чергу тому, що лише після цього раптового сплеску життя організми розвинули оболонки та скелети, які могли зберегтися у вигляді скам’янілостей.

Докембрійський період, з якого походять ці скам’янілості, відомий як “нудний мільярд”, де “мільярд” означає кількість років. Не маючи скелетів, які можна було б зберегти, вчені були змушені шукати найслабші сліди життя, щоб знайти ключі до нашого далекого минулого.

Тепер у них є кілька вагомих доказів – у форматі 3D – того, яке життя існувало мільярди років тому. Це не тільки корисно для вивчення історії Землі, але й може дати нам підказки про те, як може розвиватися життя на інших планетах.

“Подальші дослідження і, можливо, нові знахідки зможуть розповісти нам ще більше про первісні мікроорганізми, особливо про раніше невідомі форми на континентах, а не тільки в морі”, – каже Франц.