Na spustenie života na planéte potrebujeme dve zložky: suchú zem a (sladkú) vodu. Prísne vzaté, voda nemusí byť čerstvá, ale sladká voda môže existovať len na suchu.

Len splnením týchto dvoch podmienok môžete premeniť základné stavebné kamene života, Aminokyseliny a nukleové kyseliny viedli k významnému bakteriálnemu životu, ktorý predznamenal začiatok evolučného cyklu.

Najstarší život na Zemi zostáva v našom zlomkovom skalnom zázname Má 3,5 miliardy rokovpričom niektoré chemické údaje ukazujú, že by to tak mohlo byť Má až 3,8 miliardy rokov. Vedci predpokladali, že život môže byť starší, no nemáme žiadne záznamy, ktoré by dokázali, že je to pravda.

Naša nová štúdia Vydaný v Prírodné vedy o Zemi Poskytuje prvé dôkazy o sladkej vode a suchej zemi na Zemi pred 4 miliardami rokov. Vedieť, kedy sa kolíska života – voda a zem – prvýkrát objavila na Zemi, v konečnom dôsledku poskytuje vodítko o tom, ako sme sa stali.

Voda a Zem: podstata života

Predstavte si, že ste vstúpili do stroja času a vrátili ste sa pred 4 miliardami rokov. Keď sa disky zastavia, pozriete sa von a uvidíte okolo seba obrovský oceán. Nie je modrá, ako ju poznáte, ale hnedá so železom a inými rozpustenými minerálmi. Pozriete sa na oblohu a je tmavooranžová, so smogom oxidu uhličitého a pravidelnými zábleskami prichádzajúcich meteorov. Nehostinný k životu.

Takto podľa vedcov vyzerala Zem pred 4 miliardami rokov. Ale urobili ste to?

Tak ako sa vzdáte všetkej nádeje v živote, zbadáte ju na obzore: Zem. Zatlačením stroja času do režimu cestovania preletíte cez túto rozlohu vyčnievajúcich skál a pristanete.

Rýchlo si uvedomíte, že ste vstúpili na sopečný ostrov, po ktorého stranách steká láva. Cítite však aj kvapky dažďa na nose a všimnete si, ako sa voda zhromažďuje v malých bazénoch na úpätí sopky. Opatrne vložíte ruky a ochutnáte…je to čerstvé. Prvý dôkaz o sladkej vode na Zemi bol najmenej pred 4 miliardami rokov.

Sladká voda a vznikajúca krajina idú ruka v ruke. Ak by bola celá Zem pod vodou, všetko, čo by ste mali, bola slaná oceánska voda. Slaná voda sa totiž chce dostať do podzemia, čo je fenomén známy ako presakovanie morskej vody.

Ak teda nájdete sladkú vodu, musíte mať suchú zem a jej primerane veľkú plochu.

Ako vieme, že na ranej Zemi bola sladká voda a pevnina?

Sladká voda je veľmi odlišná od morskej vody. Samozrejme, poviete si, ale ako viete, či jeden alebo obaja existujú na Zemi, ak sa v skutočnosti nemôžete vrátiť späť v stroji času?

Odpoveď sa nachádza v skalnom zázname a chemických signáloch zachovaných v tejto časovej kapsule. Zem má niečo vyše 4,5 miliardy rokov a najstaršie horniny, ktoré vedci objavili, majú niečo vyše 4 miliardy rokov.

Aby sme skutočne pochopili našu planétu počas jej prvých 500 miliónov rokov, musíme sa obrátiť na kryštály, ktoré kedysi pochádzali zo starých hornín a skončili uložené v mladších horninách.

Na rozdiel od hornín siahajú najstaršie zachované kryštály oveľa ďalej Až pred 4,4 miliardami rokov. Väčšina týchto ultrastarých kryštálov pochádza z jedného miesta na Zemi: Jack Hills na stredozápade Západnej Austrálie.

A presne tam sme išli. Datovali sme viac ako tisíc kryštálov z minerálu zvaného zirkón, ktorý je známy svojou extrémnou odolnosťou voči poveternostným vplyvom a zmenám.

To je veľmi dôležité, pretože v priebehu miliárd rokov môžu mnohé následné procesy vymazať počiatočný chemický signál, keď sa kryštály prvýkrát vytvorili. Väčšina ostatných druhov minerálov sa dá ľahko zmeniť, čo je proces, ktorý by vymazal ich pôvodnú chémiu a neposkytol nám žiadne stopy o hlbokej minulosti Zeme.

Naozaj starodávne zrná

Naša práca ukazuje, že asi 10 % všetkých kryštálov, ktoré sme analyzovali, bolo starších ako 4 miliardy rokov. To sa môže zdať málo, ale v porovnaní s inými miestami na svete je to obrovské množstvo veľmi starých zŕn.

Aby sme zistili, či tieto zrná obsahujú sladkovodný záznam, použili sme malé iónové lúče na datovaných zrnách zirkónu na meranie pomeru ťažšieho a ľahšieho kyslíka. Tento pomer, známy ako pomer izotopov kyslíka, sa považuje za približne konštantný v priebehu času pre morskú vodu, ale oveľa ľahší pre sladkú vodu.

Je zrejmé, že malá časť kryštálov zirkónu spred 4 miliárd rokov mala veľmi svetlý odtlačok, ktorý mohol vzniknúť len interakciou sladkej vody a horniny.

Zirkón je veľmi odolný voči zmenám. Aby mal zirkón v Jack Hills tento svetelný kyslíkový podpis, horniny, ktoré boli zmenené sladkou vodou, sa museli roztopiť a potom znova stuhnúť, aby preniesli izotopový podpis ľahkého kyslíka na náš zirkón.

Sladká voda teda musela byť na Zemi pred 4 miliardami rokov.

Či život tiež začal veľmi skoro v histórii Zeme, je otázkou, ktorou si zatiaľ nemôžeme byť istí. Ale našli sme aspoň dôkazy o kolíske života na Zemi niekedy pred 4 miliardami rokov, čo je veľmi skoro v 4,5 miliardovej histórii našej planéty.

Tento článok bol znovu publikovaný z Konverzácia Pod licenciou Creative Commons. Čítať Pôvodný článok.