Въпросът как започна животът на Земята винаги е предизвиквал дълбок интерес за учените. Но също толкова важен, как е възникнал животът, е въпросът кога се е появил. В допълнение към различаването на това как неживите елементи са се събрали, за да образуват първите живи организми (процес, известен като абиогенеза), учените също се стремят да определят кога на Земята са се появили първите живи организми.
В ново проучване на екип от канадски изследователи въпросът кога животът се е появил на Земята е ограничен чрез два подхода. Комбинирайки астрофизични и геофизични доказателства с биосигнатури в геоложки проби, те смятат, че животът се е появил приблизително от 200 до 800 милиона години след като Земята стана обитаема (преди около 3,7 милиарда години). Това проучване може да има драстични последици за нашето разбиране на живота и колко време отнема да се появи на планети, подобни на Земята.
Проучването, което описва техните открития, беше наскоро публикувано в списаниетоАстробиология под заглавието „Ограничаване на времевия интервал за произхода на живота на Земята“. Изследването е ръководено от докторанта Бен К. Д. Пиърс и включва няколко негови колеги от Института за произход и катедрата по физика и астрономия от университета Макмастър в Хамилтън, Онтарио.
В името на своето проучване Пиърс и неговите колеги се стремяха да създадат времева рамка за появата на живота на Земята. Както беше отбелязано, те разгледаха астрофизичните и геофизичните доказателства от една страна, а биосигнатурите в геоложки проби от друга, за да построят граници и за двете. Както Pearce обясни пред Space Magazine по имейл:
„Има две граници, които разграничават интервала от време за възникването на живота и за ограничаването на всяка граница са необходими различни видове доказателства. Границата на обитаемост е ограничена от астрофизични и геофизични доказателства, например, времевия мащаб на въздействието, образуващо Луната, и охлаждането на мантията на земната магма. Границата на биосигнатурата е ограничена от различни биосигнатури, микрофосили suchas, строматолити и въглерод-13 подписи. "
Въз основа на астрофизичните и геофизичните доказателства екипът успя да постави границата на обитаемост за Земята между 4,5 и 3,9 милиарда години. Те бяха в състояние да ограничат границата на биосигнатурата по-отблизо, поставяйки я преди около 3,7 милиарда години, основавайки се на наличието на стоматолити и леки въглеродни подписи в графитни глобули със седиментарен произход.
Следователно разликата между тези две граници ни дава представа колко време е било необходимо за появата на ранните форми на живот. „Доказателствата сочат, че на Земята са били необходими 200–800 милиона години, което е сравнително кратък период от време, като се има предвид, че планетата е била обитаема за 4,5–3,9 милиарда години и ще остане обитаема за около милиард повече“, каза Пиърс.
Въпреки че това проучване има значително значение за изучаването на живота тук на Земята, то все още не е приложимо за извън слънчеви планети. Въпреки че оценките за това колко време отнема животът на планета като нашата, могат да станат полезни при изследване на екзопланети „подобни на Земята“ някой ден, познанията ни за извън слънчевите планети и системи в момента са твърде ограничени. Както посочи Pearce:
„За съжаление не можем наистина да използваме изследване на интервала от време за възникването на живота на Земята като ръководство за търсене на живот на екзопланети, тъй като ние сме размер на извадката от n = 1. Нямаме представа дали животът отне повече време на Земята, отколкото в типичен обитаем свят, или по-кратък, или дали животът се е появил навсякъде, освен на Земята.
Както обаче добави Пиърс, този преглед е много полезен от гледна точка на ръководството на нашето разбиране за произхода на живота на Земята. „Например, 200 милиона години може да са необходими време за химичен синтез за изследване на голямото, произволно, нефункционално биополимерно последователно пространство. Едва след този дълъг период на търсене и изчакване може би на ранната Земя може да се създаде малка стабилна група репликатори. “
В следващите години инструментите от следващо поколение ще позволят да се характеризират екзопланетите, както никога досега. С допълнителни изследвания могат да станат достъпни научни оценки кога животът може да се появи на различни екзопланети, подобни на Земята. Дотогава е успокояващо да знаем, че се приближаваме до определянето как и кога е възникнал животът на Земята.
