지구상의 삶은 길고 격동적인 역사를 가지고 있습니다. 과학자들은 지구가 형성된 후 약 5 억 년 전에 약 40 억 년 전에 최초의 단세포 생명체가 생겼을 것으로 추정합니다. Archean Eon (4 ~ 25 억년 전)에 의해, 다세포 생명체가 출현 한 것으로 여겨진다. 그러한 유기체 (Archaea)의 존재는 고대 암석에서 발견 된 탄소 동위 원소에서 유추되었지만 화석 증거는 찾기 어려운 것으로 남아있다.
UCLA와 위스콘신 대학교 매디슨의 연구팀이 수행 한 최근 연구 덕분에 모든 것이 바뀌 었습니다. 연구팀은 서호주의 고대 암석 샘플을 조사한 결과, 34 억 6,300 만 년 된 다양한 유기체의 화석화 된 유물이 포함되어 있음을 확인했습니다. 최근의 외계 행성 발견과 결합 된이 연구는 우주에서 생명이 풍부하다는 이론을 강화시킨다.
"미세 화석의 가장 오래된 알려진 조립품에 대한 SIMS 분석은 분류 된 탄소 동위 원소 조성을 문서화한다"라는 제목의 연구는 최근에 국립 과학 아카데미의 절차. 연구팀이 지적한 바와 같이, 그들의 연구는 ~ 3,465 백만 년 된 서호주 에이펙스 체 르트 (Australian Apex Chert)에서 채취 한 11 개의 미생물 화석에 대한 탄소 동위 원소 분석으로 구성되었습니다.
이 11 개의 화석은 본질적으로 다양했으며 연구자들은 명백한 생물학적 기능에 따라 5 개의 종 그룹으로 나 divided습니다. 2 개의 화석 샘플이 원시적 형태의 광합성을 수행 한 것으로 보이지만, 다른 메탄 가스가 생성 된 것으로 보인다. 나머지 2 개는 메탄 소비자 인 것으로 보이며, 이는 포유류가 지방을 사용하는 방식과 마찬가지로 세포벽을 만들고 유지하는 데 사용되었습니다.
UCLA 대학의 고생물학 교수이자 연구의 주요 저자 인 J. William Schopf는 UCLA 뉴스 룸 보도 자료에 다음과 같이 언급했습니다.
“34 억 6 천만 년 전에 생명은 이미 지구에서 다양했습니다. 기본 광합성 제, 메탄 생산자, 메탄 사용자. 이것들은 지구 역사에서 그 당시 매우 다양한 유기체를 보여주는 최초의 데이터이며, 이전 연구에 따르면 34 억 년 전에 유황 사용자가 있었다는 것이 밝혀졌습니다.
고대 화석으로 보존 된 미생물에 대해 가장 상세하게 수행 된이 연구는 Schopf와 그의 동료들이 20 년 넘게 수행해온 작업을 기반으로합니다. 1993 년에 Schopf와 다른 연구팀은 이러한 유형의 화석을 처음으로 설명하는 연구를 수행했습니다. 그 후 2002 년에 생물학적 기원을 입증 한 또 다른 연구가 이어졌습니다.
이 최신 연구에서 Schopf와 그의 팀은 자신이 어떤 종류의 유기체이며 얼마나 복잡한지를 확립했습니다. 이를 위해 탄소 -12 대 탄소 -13의 비율을 나타내는 2 차 이온 질량 분광법 (SIMS)이라는 기술을 사용하여 미생물을 분석했습니다. 탄소 -12는 안정적이고 자연에서 발견되는 가장 일반적인 유형 인 반면, 탄소 -13은 덜 일반적이지만 유기 화학 연구에 사용되는 유사하게 안정한 동위 원소입니다.
각 화석에서 탄소를 성분 동위 원소로 분리하고 그 비율을 결정함으로써, 팀은 미생물이 얼마나 오래 살았으며 어떻게 살았는지 결론을 내릴 수있었습니다. 이 작업은 John Valley 교수가 이끄는 위스콘신 연구원들이 수행했습니다. Valley는“탄소 동위 원소 비율의 차이는 그 모양과 관련이있다. "그들의 C-13 대 C-12 비율은 생물학 및 대사 기능의 특징입니다."
현재의 과학적 합의에 따르면, 진보 된 광합성은 아직 진화하지 않았으며, 5 억 년 후에야 지구에 산소가 나타나지 않을 것입니다. 20 억 년 전에 산소 가스의 농도가 급격히 증가하기 시작했습니다. 이것은 지구가 형성된 후 약 10 억년이 지난이 화석들이 대기 중에 산소가 거의없는 시대에 살았을 것임을 의미합니다.
산소가 이러한 유형의 원시 광합성 제에 유독 할 것이라는 점을 감안하면 오늘날에는 매우 드 rare니다. 실제로, 그들은 빛이 충분하지만 산소가없는 곳에서만 발견 될 수 있습니다. 또한, 암석 자체는 지구 표면에 노출 된 암석의 평균 수명이 약 2 억 년에 불과하기 때문에 큰 관심의 원천이었습니다.
Shopf가 처음 커리어를 시작했을 때 가장 오래된 암석 샘플은 5 억 년이되었습니다. 이것은 그와 그의 팀이 조사한 화석 함유 암석이 지구상의 암석만큼 오래되었다는 것을 의미합니다. 고대의 표본에서 화석화 된 생명체를 찾는 것은 과학자들이이 시점까지만 의심했던 초기 Archaen Eon에 의해 다양한 유기체와 생명주기가 이미 지구에서 진화했음을 보여줍니다.
이러한 발견은 자연적으로 어떻게 그리고 언제 지구에서 생명이 출현했는지에 대한 연구에 영향을 미칩니다. 지구를 넘어서,이 연구는 지구가 여전히 매우 어리고 원시적 상태에있을 때 생명이 나타났다는 것을 보여 주므로 의미가있다. 그러므로 우주의 다른 곳에서도 비슷한 과정이 일어나지 않았을 것입니다. Schopf가 설명했듯이 :
“이것은 생명이 실질적으로 더 일찍 시작되었다는 것을 알려주고 원시 생명체가보다 진보 된 미생물로 형성되고 진화하는 것이 어렵지 않다는 것을 확인시켜줍니다. 그러나 조건이 옳다면 우주 생활이 널리 퍼져있는 것처럼 보입니다.”
이 연구는 NASA Astrobiology Institute가 제공 한 자금 덕분에 가능했습니다. Schopf는 미래를 바라 볼 때,이 화석들에 사용 된 것과 동일한 기술이 NASA의 승무원이 화성으로 가져온 암석을 연구하는 데 사용될 것으로 보인다. 2030 년대로 예정된이 임무는 화성 2020 로버 분석을 위해 지구로 다시 가져옵니다.
