Сегодня наша планета изобилует жизнью, но она не всегда выглядела одинаково. Задолго до того, как леса поднялись в небо, животные начали ходить по суше, а также появились и исчезли динозавры, наша планета была сформирована гораздо меньшей и более скромной формой жизни. И мы до сих пор можем найти следы этого.
Эти древние окаменелости, самые ранние видимые свидетельства жизни на Земле, известны как микробиалиты.
Западная Австралия содержит необычайное количество микробиалитов: от самых старых известных образцов, сохранившихся в скалах возрастом почти 3,5 миллиарда лет в Пилбаре, до живых образцов в районе Шарк-Бэй, внесенном в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Наш обзор 50-летних исследований микробиалита в Западной Австралии, опубликованный сегодня в журнале Alcheringa, суммирует то, что этот архив может рассказать нам об эволюции и устойчивости жизни на Земле.
Несмотря на то, что летопись окаменелостей насчитывает миллиарды лет, микробиалиты на удивление хрупкие. Местонахождения ископаемых по-прежнему уязвимы к чрезмерному сбору и деградации, в то время как живые микробиалиты сталкиваются с растущим давлением.
На таких объектах, как озеро Клифтон и залив Шарк, некоторые события, возможно, уже нанесли непоправимый ущерб. Один из таких примеров произошел в мае 2024 года, когда десятки охотников за полярными сияниями растоптали 2000-летние тромболиты в запретной зоне на озере Клифтон.
Хайди Аллен
Древнейшее свидетельство жизни на Земле
Микробиалиты представляют собой холмистые структуры, которые бывают разных форм и размеров. Они образуются, когда сообщества микробов либо осаждают минералы, либо улавливают и связывают осадок.
Типы микробиалитов можно охарактеризовать по их внутреннему строению. Строматолиты являются наиболее известными и имеют характерные слои. Тромболиты, напротив, имеют сгустковую текстуру.
Хайди Аллен
Записи микробиалита могут многое рассказать нам о жизни на Земле. Это дает нам подсказки о том, где жили некоторые из самых ранних форм жизни, где мы могли бы искать жизнь за пределами Земли и как наша атмосфера стала богатой кислородом, открывая путь для более сложной жизни.
Современные места особенно важны, потому что они помогают нам лучше понять процессы, которые сформировали микробиалиты в древних горных породах. Живые микробиалиты из залива Шарк даже были названы «Розеттским камнем» для понимания их ископаемых аналогов.
Микробиалиты также хранят свидетельства того, как жизнь реагировала на экологические потрясения в прошлом. Записи микробиалитов Западной Австралии охватывают как минимум одно, а потенциально и два из пяти крупнейших массовых вымираний на Земле.
Эти давние данные позволяют предположить, что микробиалиты могут выступать в качестве ранних индикаторов экологического стресса. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что внезапное увеличение численности микробиалитов часто предшествовало или совпадало с крупными экологическими нарушениями и массовым вымиранием в прошлом.
Хайди Аллен
Тем не менее, наш обзор выявил несколько существенных пробелов в знаниях.
Ученые до сих пор спорят о том, как отличить структуры, построенные жизнью, от структур, созданных небиологическими процессами. Мы также не всегда можем с уверенностью сказать, в каких средах формировались древние микробиалиты.
Существует дальнейшая неопределенность относительно того, что контролирует форму и структуру (морфологию) микробиалитов. Мы также не до конца знаем, насколько точно современные примеры отражают ископаемые формы.
Почему внутренняя структура тромболитов свернутая, а не слоистая, как у строматолитов, остается загадкой. Как и то, как далеко они простираются в геологической летописи. Западная Австралия может содержать некоторые из старейших известных тромболитов, но эти примеры еще не были подробно задокументированы.
Хайди Аллен
Короче говоря, древнейшая биологическая летопись Земли — это еще не законченная история, хотя пробелы постепенно заполняются. Сохранение доказательств, как живых, так и ископаемых, имеет важное значение, если будущие ученые хотят ответить на вопросы, на которые у нас еще нет ответов, или, возможно, даже задать вопросы, которые мы еще не думали задать.
Древний архив под угрозой
Хайди Аллен
Несмотря на геологическое долголетие и, казалось бы, неизменную природу, микробиалиты удивительно хрупкие. Из-за их каменного вида это сложно оценить.
Живые микробиалиты могут быть очень чувствительны к нарушениям окружающей среды. Их чрезвычайно медленные темпы роста означают, что на восстановление физических повреждений могут уйти десятилетия или столетия, если вообще это произойдет.
Многие современные объекты микробиалита сталкиваются с растущим давлением из-за изменений качества воды, изменения климата и увеличения посещаемости.
Ископаемые микробиалиты также уязвимы. По всей Западной Австралии туризм, неправильный сбор и даже научные отборы проб могут повредить или уменьшить эти незаменимые места. Поскольку они являются геологическими объектами, их охрана подпадает под категорию геонаследия.
Хайди АлленCC BY
Тем не менее, геонаследие остается плохо признанным и недостаточно обеспеченным ресурсами в Австралии как на федеральном уровне, так и на уровне штатов. В отчете о состоянии окружающей среды Австралии за 2021 год сделан вывод, что «общие перспективы геонаследия плохие» из-за отсутствия национальных рамок, внимания и ресурсов для этой области наследия. К сожалению, мало что изменилось.
Сегодня мы сталкиваемся с беспрецедентной и ускоряющейся утратой биоразнообразия. Архив микробиалита предлагает глубокую перспективу того, как экосистемы реагируют на изменения окружающей среды, экологические нарушения и изменяющиеся условия. Насколько эти идеи могут помочь нам понять проблемы, стоящие перед жизнью сегодня, остается открытым вопросом.
Не менее важно и то, останутся ли сами архивы, как живые, так и ископаемые, нетронутыми и доступными для будущих поколений, чтобы они могли исследовать не только вопросы, которые мы задаем сегодня, но и те, которые нам еще предстоит задать.
