Når begynte egentlig livet på jorden? Forskerne vil gjerne svare, men de sliter. Restene av det første livet er presset og varmet opp til det ugjenkjennelige. Bevisene for de eldste sporene for liv på jorden holder ikke, mener forsker Aivo Lepland ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).
Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.
Hvor raskt evolusjonen har foregått er en kontinuerlig diskusjon. Og hvilken forsker vil ikke være den som finner det eldste sporet av liv på jorden? I prosessen lærer vi mer om livets opprinnelse.
3,8 milliarder år gammel stein
Nå er det ikke lenger så sikkert at det fantes liv på jorden for 3,8 millioner år siden, som man har trodd hittil. Kjemiske spor i 3,8 milliarder år gamle steiner fra Grønland har blitt presentert som bevis på at liv eksisterte på jorden på denne tiden - 700 millioner år etter at planeten ble dannet.
Planetens unnfangelse skjedde for 4,6 milliarder år siden. I dag kan vi ikke finne fysiske spor etter planetens dannelse, fordi alle bergarter og sedimenter som ble til den første tiden er forsvunnet ned i jordens indre. Dette har skjedd på grunn av kontinentalplatenes vandring. Den første tiden ble jorden også bombardert av meteoritter, og kanskje var hele jordoverflaten et hav av magma.
De eldste sedimentene vi kjenner er funnet på Sørvest-Grønland, i Isuabeltet, og er altså 3,8 milliarder år gamle. Men det er ikke uproblematisk å si noe om hva som skjedde på jordens overflate på denne tiden, ved å se på disse urgamle steinene.
Sedimentene forandrer seg med tiden
Gjennom milliarder av år har de nemlig blitt omdannet gjennom trykk og høye temperaturer under jordskorpen. Disse prosessene ødelegger fossiler, og restene av biologisk materiale blir omdannet til grafitt.
Sedimentene på Grønland inneholder spor som beviser at det fantes flytende vann for 3,8 milliarder år siden. Så langt har man også trodd at grafitten inneholder biogenetiske signaturer av karbonisotoper (biogenetisk materiale er materiale som angår livets opprinnelse), og man har brukt dette som bevis for at det fantes enkle livsformer den gangen verdens eldste sedimenter ble dannet.
Grafitten fra Grønland uten biologisk opphav
"Aivo Lepland viser frem utrolig gammel stein uten spor av liv."
Forsker og geolog Aivo Lepland ved NGU er del av en forskergruppe som har dokumentert at grafitten i steinprøvene fra Grønland ikke har et biologisk opphav. Forskerne mener grafitten isteden er laget på et langt senere tidspunkt, gjennom nedbryting av jernholdige karbonater (kalkstein), under høyt trykk og høye temperaturer nede i jordskorpen.
- Man må revurdere metodene som hittil er brukt for å påvise spor etter de eldste livsformer på jorda, sier Lepland.
Forskningsresultatene, som er publisert i Nature denne uken, er et resultat av et arbeid som ble startet i 1998, da det ble samlet inn steinprøver fra Isoa-området. Forskningsprosjektet er en del av et stort internasjonalt prosjekt som heter Isoa multidiciplinary research project, og er i regi av Danmark og Grønlands geologiske undersøgelse
Markører for liv
Det er vanlig å bruke den isotopiske sammensetningen av grafitt som biomarkør. Problemet er at grafitt eksisterer i store mengder i karbonat-årene i det aktuelle området, og er dannet i dybden av jordskorpen ved at varme væsker har kommet inn og reagert med eldre stein fra jordskorpen. I denne prosessen dannes grafitt.
Disse karbonat-årene har ingen biologisk relevans. Til nå har man trodd at de har sin opprinnelse i sedimenter, men de nye observasjonene fører til at tidligere bevis på eldgamle spor etter liv må revurderes. En av feilene forskerne har gjort er altså at de har jobbet med bergarter som ikke er sedimenter, men som har blitt dannet i andre prosesser.
Flere prosesser danner grafitt
- Man må ha kontroll på geologien først, for man kan ikke plassere liv i et hvilket som helst miljø, sier Lepland. Han avviser likevel ikke at det kan finnes 3,8 milliarder år gamle spor etter liv på Grønland.
Det finnes forskjellige prosesser som kan danne grafitt; man kan få grafitt fra endringen av biogenetisk stoff, og da er det snakk om biogenetisk grafitt. Men det finnes altså prosesser som ikke har noe med liv eller biologi å gjøre som også danner grafitt.
Annonse
- Det meste av grafitten fra Grønland er ikke i sedimentene. Den er dannet i en mekanisme som ikke er biogenetisk, sier Lepland.
Livet og karbonisotopene
Stort sett er det bare liv som fraksjonerer karbonisotoper, så hvis man finner en biologisk signatur av karbonisotoper, tror man gjerne at den har gått igjennom biologisk fraksjonering, og har vært biologisk materiale en gang tidligere.
Problemet er at grafitten endres over tid, slik at den biologiske signaturen også endrer seg litt. Slik kan den fort forveksles med grafitt som er produsert uten biologisk materiale, og som har en isotopisk sammensetning som er relativt lik det som er biogenetisk.
- Det er umulig å finne en 100 prosent typisk signatur i gamle bergarter. Forskerne bør bruke flere parametere sammen når de skal si noe om bergarter med spor etter liv, og de må sette bergartene i riktig geologisk kontekst, sier Lepland.
Krangel om 3,5 milliarder år gamle fossiler
Han er ikke den første som motstrider bevis på eldgamle spor av liv. Inntil mars i år har man vært sikker på at livet eksisterte for 3,5 milliarder år siden, og funnene har blitt gjengitt i mange lærebøker. Men også tolkningen av disse funnene har blitt trukket i tvil.
På 1980-tallet oppdaget J. William Schopf ved University of California det han mente var fossiler av mikroskopiske organismer i 3,5 milliarder år gammel stein fra Australia.
Disse organismene skal ha vært såkalte blågrønne alger som lever i store kolonier i havet og produserte lag med fossile strukturer i sedimentene, kalt stromatolitter. De såkalte fossilene er en milliard år eldre enn de eldste bekreftede fossile bakteriene (som er omkring 2,7 milliarder år gamle).
- Snirklene er klumper av urenheter
Dette innebærer altså at sammensatt biokjemi, inkludert fotosyntesen, har sin opprinnelse rundt en milliard år etter at jorden ble til. Fotosyntesen slapp oksygen ut i atmosfæren, som har holdt livet i gang siden.
I mars i år publiserte en forskergruppe fra Oxford i Storbritannia en rapport hvor de hevder at Schopfs fossiler bare er uvanlige små klumper av urenheter i steinen.
Annonse
De er enige i at de små snirklemerkene i steinen kan synes å ha biologisk opphav, fordi de er laget av karbonmolekyler, som er avfallsprodukter fra levende bakterieceller. Men forskerne fra Oxford tror merkene har oppstått via vanlige geologiske prosesser rundt gamle hydrotermiske ventiler, hvor varm vulkansk gass stiger til overflaten.
- For avanserte former
- Snirklene ser heller ikke ut som tidlige mikrober. Formene er alt for kompliserte til å være bakterier, sa forskerne til tidsskriftet Nature i mars.
Schopf, på sin side, holder fast ved sine konklusjoner, og fortsetter å analysere det han mener er fossiler, mens diskusjonen raser videre.
Les mer:
Forskningsrapporten fra Lepland og kolleger heter Reassessing the evidence for the earliest traces of life , og er et samarbeid mellom Norges geologiske undersøklese og Scripps Institution of Oceanography. Rapporten ble publisert i tidsskriftet Nature i uke 33, 2002.
