Otázka, jak začal život na Zemi, byla vždy předmětem vědců. Ale stejně důležité jako to, jak se život objevil, je otázka, kdy se objevil. Vědci se také snažili určit, kdy se první živé organismy objevily na Zemi, kromě toho, jak zjišťovaly, jak se neživé elementy spojily, aby vytvořily první živé organismy (proces známý jako abiogeneze).
V nové studii týmu kanadských vědců je otázka, kdy se život na Zemi objevil, omezena dvěma přístupy. Kombinací astrofyzikálních a geofyzikálních důkazů s biosignatami v geologických vzorcích odhadují, že život se objevil zhruba 200 až 800 milionů let poté, co se Země stala obyvatelnou (asi před 3,7 miliardami let). Tato studie by mohla mít drastické důsledky pro naše pochopení života a jak dlouho trvá, než se objeví na planetách podobných Zemi.
Studie, která popisuje jejich zjištění, byla nedávno zveřejněna v časopiseAstrobiologie pod názvem „Omezení časového intervalu pro vznik života na Zemi“. Studii vedl student PhD Ben K. D. Pearce a zahrnul několik jeho kolegů z Origins Institute a Dept of Physics and Astronomy na McMaster University v Hamiltonu v Ontariu.
Kvůli jejich studiu se Pearce a jeho kolegové snažili vytvořit časový rámec, ve kterém se objeví život na Zemi. Jak bylo uvedeno, považovali na jedné straně astrofyzikální a geofyzikální důkazy a na druhé straně biosignatury v geologických vzorcích, aby vytvořili hranice obou. Jak Pearce vysvětlil časopisu Space Magazine e-mailem:
"Existují dvě hranice, které vymezují časový interval pro původ života, a omezení každé hranice vyžaduje různé typy důkazů." Hranice obyvatelnosti je omezena astrofyzikálními a geofyzikálními důkazy, např. Časovým měřítkem dopadu na Měsíc a ochlazováním magmatického pláště Země. Hranice biologického podpisu je omezena různými biologickými podpisy, jako jsou mikrofosílie, stromatolity a podpisy uhlíku-13. “
Na základě astrofyzikálních a geofyzikálních důkazů byl tým schopen před 4,5 až 3,9 miliardami let stanovit hranici pro obyvatelstvo Země. Dokázali více omezit hranici biosignatury a umístit ji asi před 3,7 miliardami let na základě přítomnosti jak stomatolitů, tak lehkých uhlíkových podpisů v grafitových globulích sedimentárního původu.
Rozdíl mezi těmito dvěma hranicemi nám proto poskytuje představu o tom, jak dlouho trvalo, než se objevily formy raného života. "Důkazy naznačují, že na Zemi trvalo život 200–800 miliónů let, což je relativně krátké období vzhledem k tomu, že planeta byla obyvatelná po dobu 4,5–3,9 miliardy let, a zůstane obyvatelná ještě o miliardu více," uvedl Pearce.
I když tato studie má významné důsledky pro studium života zde na Zemi, dosud není použitelná na extra-solární planety. I když odhady, jak dlouho trvá, než se život objeví na planetě, jako je ta naše, se mohou někdy stát užitečné při zkoumání exoplanet podobných „Zemi“, naše znalosti o extra solárních planetách a systémech jsou v současné době příliš omezené. Jak naznačil Pearce:
„Bohužel nemůžeme opravdu použít studii časového intervalu pro původ života na Zemi jako vodítka pro hledání života na exoplanetách, protože jsme velikost vzorku n = 1. Nemáme ponětí, zda se život na Zemi objevil déle než v typickém obyvatelném světě, nebo kratší, nebo zda se život objevil kdekoli jinde než na Zemi. “
Jak však Pearce dodal, tato recenze je velmi užitečná, pokud jde o vedení našeho chápání původu života na Zemi. „Například 200 milionů let může být nezbytným časem pro chemickou syntézu k prozkoumání velkého, náhodného, nefunkčního biopolymerního sekvenčního prostoru. Teprve po této dlouhé „vyhledávací a čekací době“ by mohla být na počátku Země možná vytvořena malá stabilní skupina replikátorů. “
V příštích letech umožní nástroje příští generace charakterizaci exoplanet jako nikdy předtím. S dalším výzkumem mohou být k dispozici vědecké odhady, kdy by se mohl život objevit na různých exoplanetách podobných Zemi. Do té doby je uklidňující vědět, že se přibližujeme k určování toho, jak a kdy se na Zemi objevil život.
