Spørgsmålet om, hvordan livet begyndte på Jorden, har altid været et spørgsmål af dyb interesse for forskere. Men lige så vigtigt som hvordan livet opstod er spørgsmålet om hvornår det opstod. Ud over at skelne, hvordan ikke-levende elementer mødtes for at danne de første levende organismer (en proces kendt som abiogenese), har forskere også forsøgt at bestemme, hvornår de første levende organismer optrådte på Jorden.
I en ny undersøgelse fra et team af canadiske forskere er spørgsmålet om, hvornår livet opstod på Jorden, begrænset ved hjælp af to tilgange. Ved at kombinere astrofysisk og geofysisk evidens med biosignaturer i geologiske prøver, estimerer de, at livet opstod ca. 200 til 800 millioner år efter Jorden blev beboelig (ca. 3,7 milliarder år siden). Denne undersøgelse kan have drastiske konsekvenser for vores forståelse af livet og hvor lang tid det tager at dukke op på jordlignende planeter.
Undersøgelsen, der beskriver deres fund, blev for nylig offentliggjort i tidsskriftetAstrobiology under titlen ”Begrænsning af tidsintervallet for livets oprindelse på jorden”. Undersøgelsen blev ledet af ph.d.-studerende Ben K. D. Pearce og omfattede flere af hans kolleger fra Origins Institute og Dept of Physics and Astronomy ved McMaster University i Hamilton, Ontario.
Af hensyn til deres undersøgelse forsøgte Pearce og hans kolleger at skabe en tidsramme for, hvornår livet opstod på Jorden. Som anført overvejede de astrofysiske og geofysiske beviser på den ene side og biosignaturer i geologiske prøver på den anden side for at konstruere grænser for begge. Som Pearce forklarede til Space Magazine via e-mail:
”Der er to grænser, der afgrænser tidsintervallet for livets oprindelse, og for at begrænse hver grænse kræves forskellige typer bevis. Grænseværdigheden for bevarelighed er begrænset af astrofysisk og geofysisk bevis, f.eks. Tidsskalaen for den månedannende påvirkning og afkøling af Jordens magma mantel. Biosignaturgrænsen er begrænset af forskellige biosignaturer, såsom mikrofossiler, stromatolitter og carbon-13 signaturer. ”
Baseret på det astrofysiske og geofysiske bevis, var teamet i stand til at placere beboelsesgrænsen for Jorden mellem 4,5 og 3,9 milliarder år siden. De var i stand til at begrænse biosignaturgrænsen mere tæt ved at placere den for omkring 3,7 milliarder år siden baseret på tilstedeværelsen af både stomatolitter og lette kulstofunderskrifter i grafitkugler af sedimentær oprindelse.
Forskellen mellem disse to grænser giver os derfor en idé om, hvor lang tid det tog inden de tidlige livsformer var kommet frem. ”Beviserne antyder, at det tog liv 200–800 millioner år at dukke op på Jorden, hvilket er en relativt kort periode, idet planeten har været beboelig i 4,5–3,9 milliarder år, og vil forblive beboelig i omkring en milliard mere,” sagde Pearce.
Selvom denne undersøgelse har betydelige konsekvenser for studiet af livet her på Jorden, er den endnu ikke anvendelig til planter uden for solenergi. Mens skøn over, hvor lang tid det tager for livet at opstå på en planet som vores egen, kan blive nyttige, når vi undersøger “jordlignende” eksoplaneter en dag, er vores viden om planer og systemer udenfor solen i øjeblikket for begrænset. Som Pearce angav:
”Desværre kan vi ikke rigtig bruge en undersøgelse af tidsintervallet for livets oprindelse på Jorden som en guide til søgning efter liv på exoplaneter, da vi er en prøvestørrelse på n = 1. Vi har ingen idé om, hvorvidt det tog længere tid at opstå liv på Jorden end i en typisk beboelig verden eller kortere, eller om livet opstod andre steder end Jorden. ”
Som Pearce tilføjede, er denne anmeldelse imidlertid meget nyttig med hensyn til at lede vores forståelse af livets oprindelse på Jorden. ”For eksempel kan 200 millioner år være en nødvendig mængde tid for kemisk syntese til at udforske det store, tilfældige, ikke-funktionelle biopolymer-sekvensrum. Først efter denne lange 'søge- og ventetid' kunne en lille stabil gruppe af replikatorer måske være etableret på den tidlige jord. '
I de kommende år giver næste generations instrumenter mulighed for karakterisering af exoplaneter som aldrig før. Med yderligere forskning kan videnskabelige skøn over, hvornår livet kunne have dukket op på forskellige jordlignende exoplaneter, blive tilgængelige. Indtil da er det trøstende at vide, at vi kommer nærmere på at bestemme, hvordan og hvornår livet opstod på Jorden.
