Durante a maior parte da história da Terra, a vida foi limitada ao reino microscópico, com bactérias ocupando quase todos os nichos possíveis. A vida é geralmente considerada como tendo evoluído em alguns dos ambientes mais extremos, como fontes hidrotermais profundas no oceano ou fontes termais que ainda fervem em Yellowstone. Muito do que sabemos sobre a evolução da vida vem do registro do rock, que preserva fósseis raros de bactérias de bilhões de anos atrás. Mas esse recorde é repleto de polêmica, com cada nova descoberta (com razão) criticada, questionado, e analisado de todos os ângulos. Mesmo assim, a incerteza sobre se um suposto fóssil é um vestígio de vida pode persistir, e o campo é infestado por "falsos positivos" do início da vida. Para compreender a evolução em nosso planeta - e ajudar a encontrar sinais de vida em outras pessoas - os cientistas precisam ser capazes de perceber a diferença.

Novos experimentos da geobióloga Julie Cosmidis, Christine Nims, e seus colegas, publicado hoje em Geologia , poderia ajudar a resolver discussões sobre quais microfósseis são sinais do início da vida e quais não são. Eles mostraram que esferas e filamentos fossilizados - duas formas bacterianas comuns - feitos de carbono orgânico (tipicamente associado à vida) podem se formar abioticamente (na ausência de organismos vivos) e podem até ser mais fáceis de preservar do que bactérias.

"Um grande problema é que os fósseis têm uma morfologia muito simples, e há muitos processos não biológicos que podem reproduzi-los, "Cosmidis diz." Se você encontrar um esqueleto completo de um dinossauro, é uma estrutura muito complexa que é impossível para um processo químico se reproduzir. ”É muito mais difícil ter essa certeza com micróbios fossilizados.

Seu trabalho foi estimulado por uma descoberta acidental alguns anos atrás, com o qual Cosmidis e Nims estiveram envolvidos enquanto trabalhavam no laboratório de Alexis Templeton. Ao misturar carbono orgânico e sulfeto, eles notaram que esferas e filamentos estavam se formando e presumiram que eram o resultado da atividade bacteriana. Mas, em uma inspeção mais próxima, Cosmidis percebeu rapidamente que eles eram formados de forma abiótica. "Muito cedo, notamos que essas coisas se pareciam muito com bactérias, tanto quimicamente quanto morfologicamente, " ela diz.

"Eles começam apenas parecendo um resíduo no fundo do vaso experimental, "a pesquisadora Christine Nims diz, "mas sob o microscópio, você podia ver essas belas estruturas que pareciam microbianas. E eles se formaram nessas condições muito estéreis, portanto, esses recursos impressionantes essencialmente surgiram do nada. Foi um trabalho realmente emocionante. "

"Nós pensamos, 'E se eles pudessem se formar em um ambiente natural? E se eles pudessem ser preservados em rochas? '", Diz Cosmidis." Tínhamos que tentar isso, para ver se eles podem ser fossilizados. "

Nims começou a executar os novos experimentos, teste para ver se essas estruturas abióticas, que eles chamam de biomorfos, poderia ser fossilizado, como uma bactéria seria. Ao adicionar biomorfos a uma solução de sílica, eles tinham como objetivo recriar a formação de chert, uma rocha rica em sílica que comumente preserva os primeiros microfósseis. Por semanas, ela acompanharia cuidadosamente o progresso da "fossilização" em pequena escala sob um microscópio. Eles descobriram não apenas que poderiam ser fossilizados, mas também que essas formas abióticas eram muito mais fáceis de preservar do que restos bacterianos. Os 'fósseis abióticos, 'estruturas compostas de carbono orgânico e enxofre, eram mais resistentes e menos propensos a se achatar do que suas contrapartes biológicas frágeis.

"Micróbios não têm ossos, "Cosmidis explica." Eles não têm peles ou esqueletos. Eles são apenas matéria orgânica mole. Então, para preservá-los, você tem que ter condições muito específicas "- como baixas taxas de fotossíntese e rápida deposição de sedimentos -" então é meio raro quando isso acontece. "

Em um nível, sua descoberta complica as coisas:saber que essas formas podem ser formadas sem vida e preservadas mais facilmente do que as bactérias lançam dúvidas, geralmente, em nosso registro da infância. Mas por um tempo, os geobiólogos sabem que não confiam apenas na morfologia para analisar microfósseis em potencial. Eles trazem química, também.

Os "envelopes orgânicos" Nims criados no laboratório foram formados em um ambiente de alto teor de enxofre, replicando condições na Terra primitiva (e fontes termais hoje). Pirita, ou "ouro de tolo, "é um mineral de sulfeto de ferro que provavelmente teria se formado em tais condições, portanto, sua presença poderia ser usada como um farol para microfósseis potencialmente problemáticos. "Se você olhar para as rochas antigas que contêm o que pensamos serem microfósseis, muitas vezes também contêm pirita, "Cosmidis diz." Para mim, isso deveria ser uma bandeira vermelha:'Vamos ser mais cuidadosos aqui.' Não é como se estivéssemos condenados a nunca sermos capazes de dizer quais são os verdadeiros microfósseis. Nós apenas temos que melhorar nisso. "