Az a kérdés, hogy az élet miként kezdődött a Földön, mindig is mélységes érdeklődést váltott ki a tudósok számára. De ugyanolyan fontos, mint az élet kialakulása, az a kérdés, mikor alakult ki. Amellett, hogy megfigyelték, hogy a nem élő elemek miként jöttek össze az első élő organizmusok kialakulására (az abiogenezis néven ismert folyamat), a tudósok arra is törekedtek, hogy meghatározzák, mikor jelentkeztek az első élő szervezetek a Földön.
A kanadai kutatók egy új tanulmányában két megközelítés segítségével korlátozzák azt a kérdést, hogy mikor alakult ki az élet a Földön. Az asztrofizikai és a geofizikai bizonyítékoknak a geológiai mintákban található bioszignációkkal való kombinálásával úgy vélik, hogy az élet körülbelül 200-800 millió évvel jött létre, miután a Föld életképessé vált (kb. 3,7 milliárd évvel ezelőtt). Ez a tanulmány drasztikus hatással lehet az élet megértésére és arra, hogy mennyi ideig tart fenn a Föld-szerű bolygók megjelenése.
Az eredményeket leíró tanulmányt nemrégiben tették közzé a folyóiratbanAsztrobiológia cím alatt: „A földi élet eredetének időintervallumainak korlátozása”. A tanulmányt doktori hallgató vezette, Ben K. D. Pearce, és számos kollégája bevonult az Origins Institute és a Fizika és Csillagászat Tanszékébe a McMaster Egyetemen, Hamiltonban, Ontario.
Tanulmányaik érdekében Pearce és kollégái arra törekedtek, hogy hozzanak létre egy időkeretet arra az időre, amikor az élet megjelenik a Földön. Mint már megjegyeztük, egyrészről asztrofizikai és geofizikai bizonyítékokat, másrészt geológiai mintákban lévő bioszignátumokat vették figyelembe, hogy mindkét fél határait megteremtsék. Ahogy Pearce e-mailben elmagyarázta a Space Magazine-nak:
„Két határ határozza meg az élet kezdete közötti intervallumot, és az egyes határok korlátozásához különféle bizonyítékok szükségesek. Az alkalmazhatóság határát asztrofizikai és geofizikai bizonyítékok korlátozzák, például a holdképző hatás időbeli ütemterve és a Föld magma köpenyének lehűlése. A biológiai aláírás határát különféle bio-aláírások, szacha mikrofoszíliumok, stromatolitok és szén-13 aláírások korlátozzák. "
Az asztrofizikai és geofizikai bizonyítékok alapján a csapat 4,5 és 3,9 milliárd évvel ezelőtt meg tudta állítani a Föld alkalmazhatóságának határát. Képesek voltak szorosabban korlátozni a bioszignál határát, mintegy 3,7 milliárd évvel ezelőtti helyzetbe helyezve, mind a sztomatolitok, mind a könnyűszén-szignálok jelenléte alapján az üledékes eredetű grafitgömbökben.
A két határ közötti különbség tehát képet ad arról, hogy mennyi időbe telt a korai életformák kialakulása. "A bizonyítékok azt sugallják, hogy a Földön 200–800 millió évig kellett életben maradnia, ami viszonylag rövid időtartamú, tekintve, hogy a bolygó 4,5–3,9 milliárd évig volt lakható, és körülbelül egy milliárd további évig marad életképes” - mondta. Pearce.
Noha ez a tanulmány jelentős hatással van a Földön élők életének tanulmányozására, még nem alkalmazható a Napen kívüli bolygókra. Noha annak a becslése, hogy mennyi időt vesz igénybe az élet egy olyan bolygón, mint a miénk, hasznos lehet, amikor egy napon a „Föld-szerű” exoplanetatok vizsgálata során végezzük el a tudást, a Napen kívüli bolygókkal és rendszerekkel kapcsolatos ismereteink jelenleg korlátozottak. Amint Pearce jelezte:
„Sajnos nem tudjuk ténylegesen felhasználni a Földön élő állatok eredete közötti időintervallumot az exoplanetokon való életkeresési útmutatóként, mivel n = 1 mintánk vagyunk. Fogalmam sincs, hogy az élet hosszabb időt vett igénybe a Földön, mint egy tipikus lakható világban, vagy rövidebb, vagy vajon az élet máshol, a Földön kívül merült fel. ”
Amint Pearce hozzátette, ez az áttekintés nagyon hasznos a földi élet eredetének megértésében. „Például 200 millió év szükséges idő lehet a kémiai szintézishez a nagy, véletlenszerű, nem működőképes biopolimer szekvenciatér felfedezéséhez. Csak e hosszú „keresési és várakozási időszak” után talán létrehozták a replikátorok egy kis, stabil csoportját a korai földön. ”
Az elkövetkező években a következő generációs műszerek lehetővé teszik az exoplanetatok jellemzését, mint még soha. További kutatásokkal elérhetők lehetnek tudományos becslések arról, hogy mikor alakulhatott ki élet különböző Föld-szerű exoplanetokon. Addig nyugtató tudni, hogy egyre közelebb kerülünk annak meghatározásához, hogy miként és mikor alakult ki az élet a Földön.
