Livet for 3,7 milliarder år siden trækker tråde til vor tid

Alle steder i verden er undergrunden i større eller mindre grad blevet omdannet med tiden på grund af for eksempel erosion eller pladetektonik. Altså de plader, som bærer landjorden, og som af og til forårsager jordskælv, når de støder sammen.

Herhjemme består Møns Klint for eksempel af kun 70 millioner år gammelt kridt.

Men som et af få steder i verden findes der klipper i Grønland, som er helt op til 3,7 milliarder år gamle. Og så indeholder de oven i købet spor af liv.

»I dag har du i havet noget dynd, der ligger der på bunden, og det er jo typisk noget organisk materiale, der er drysset ned fra havoverfladen. Vi kan i klipperne se noget, der passer meget godt med det scenarie. Der er sådan en masse sorte linjer i klipperne, som er lag af kulstof. De er ekstremt velbevarede, så det er ligesom årringene i et træ,« fortæller Tue Hassenkam, der med støtte fra Danmarks Frie Forskningsfond i 2018 påbegyndte et forskningsprojekt til at opklare det oplagte spørgsmål:

»Hvad var det for noget, der levede dengang? Kan det sammenlignes med det liv, vi kender i dag, eller var det en helt anden type liv?,« som Tue Hassenkam formulerer det.

Kul, nitrogen og fosfor var udset til at give svarene

Det udvalgte redskab til at undersøge resterne af det forhistoriske liv var at se på forholdet mellem tre grundstoffer, nemlig kul, nitrogen og fosfor.

De sorte linjer i klipperne er fra naturens hånd blevet udsat for temperaturer på op til 600 grader og har været under et enormt tryk. Derfor er enhver struktur i form af for eksempel DNA eller proteiner borte. Men byggestenene i form af blandt andre de udvalgte grundstoffer er stadig til stede og kan indikere, hvilket liv der fandtes for 3,7 milliarder år siden.

Begrebet er kendt som støkiometri, altså hvor meget der findes af ét grundstof i forhold til, hvor meget der findes af andre grundstoffer.

Metoden benyttes også blandt andet til at vurdere tilstanden i søer i forbindelse med algeopblomstring og nedbrydning af organisk materiale.

Udfordringen ved de grønlandske klipper var imidlertid, at da det organiske materiale lå indkapslet i klippen, ville forholdet mellem grundstofferne ændre sig, så snart det tidligere liv blev brudt ud af klippen. Nitrogenen ville simpelthen fordampe.

»Så en af de teknikker jeg brugte var at analysere materialerne, mens de stadig var inde i stenen. Så jeg brugte noget, der hedder nano-CT-scanning, hvor man bruger en meget fokuseret røntgenstråle til at tage et røntgenbillede af dit materiale. Så kan du generere et tredimensionelt billede ved at skabe 360 billeder, hvor du har drejet hvert billede én grad, så du kan se, hvordan det ser ud inden i klippen,« forklarer Tue Hassenkam.

Arbejdet afslørede, at der var jern til stede blandt det opløste kulstof i klippen.

Dermed tog forskningen en helt anden drejning end planlagt, da det på forhånd ikke var meningen, at jern skulle indgå.

Jern viste sig at være en vigtig betingelse for liv

Jern spiller en vigtig rolle i moderne liv. For eksempel er hæmoglobin, som hjælper med at transportere ilt rundt i vores blod, bygget op omkring jernioner.

I forhold til kulstoffet udgjorde jern cirka to procent af indholdet af det organiske materiale, hvilket svarer ganske godt til koncentrationen af jern i nutidige organismer.

Så det antyder, at livet for 3,7 milliarder år siden i hvert fald til dels var afhængigt af de samme elementer som i dag.

Jernet fra klipperne blev fundet i organisk kulstof, som var i klipperne i fast form som krystaller. Klipperne indeholdt imidlertid også en flydende form af organisk materiale, nærmest som en olie. Her afslørede forskningen spor af kemiske forbindelser, som findes i moderne proteiner.

Endelig analyserede en geolog tilknyttet projektet borekerner, som viste, at indholdet af klipperne stammede fra forskellige områder. Det vil sige, at forskellige typer sediment, som jord, sand og sten, er blevet ført omkring på grund af pladetektonik og er i dag en del af de grønlandske klipper.

Borekernerne viste desuden tegn på, at det er foregået tæt på en kyst.

»Det kunne tyde på, at det har været et område, der har opført sig lidt som i dag. Typisk ser man liv blomstre op i kystnære områder nær floder, når der kommer næringsstoffer inde fra land, som skylles ud i havet,« siger Tue Hassenkam, som også kunne se, at livet for 3,7 milliarder år siden har benyttet sig af fotosyntese og altså har trukket vejret ved hjælp af jern.

»Dengang har der dog været meget lidt ilt til stede, så i stedet har livet formentlig trukket vejret ved hjælp af opløst jern i havet,« tilføjer forskeren.

Fundamentalt for livets historie

Så selvom forskningen tog en uventet drejning væk fra det oprindelige mål, bragte den vigtig ny viden om noget at det tidligste liv, vi kan spore her på Jorden.

»Som mennesker er vi jo alle sammen interesserede i at vide, hvor vi er kommet fra. Første gang jeg kiggede på de grønlandske klipper, løb det mig koldt ned ad ryggen. For det kunne jo være forfædrene til alt det liv, der nogensinde har eksisteret på Jorden. Så det kan næsten ikke blive mere ekstremt i forhold til, hvor fundamentalt det er for livets historie,« fortæller Tue Hassenkam.

Han peger desuden på, at forskningsprojektet har ført til udviklingen af forskellige geologiske teknikker.

Nu håber Tue Hassekam, at næste skridt i den fremtidige forskning kan blive at vise, at der også har levet organismer på havbunden, som har kunnet spise alt det døde organiske materiale, der dryssede ned dér for 3,7 milliarder år siden.