पृथ्वी पर जीवन का एक लंबा और अशांत इतिहास रहा है। वैज्ञानिकों का अनुमान है कि 4 बिलियन साल पहले, ग्रह पृथ्वी के बनने के महज 500 मिलियन साल बाद, पहला एकल-कोशिका वाले जीवन का उद्भव हुआ था। माना जाता है कि आर्कियन इऑन (4 से 2.5 बिलियन साल पहले), बहु-कोशिका वाले जीवन-चक्रों का उदय हुआ है। जबकि प्राचीन चट्टानों में पाए जाने वाले कार्बन समस्थानिकों से ऐसे जीवों (आर्किया) का अस्तित्व बना हुआ है, जीवाश्म साक्ष्य मायावी बने हुए हैं।
UCLA और यूनिवर्सिटी ऑफ विस्कॉन्सिन-मैडिसन के शोधकर्ताओं की एक टीम द्वारा किए गए हालिया अध्ययन के कारण, यह सब बदल गया है। पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया से प्राचीन रॉक नमूनों की जांच करने के बाद, टीम ने निर्धारित किया कि उनमें विविध जीवों के जीवाश्म अवशेष हैं जो 3.465 बिलियन वर्ष पुराने हैं। एक्सोप्लेनेट खोजों के हालिया विवाद के साथ संयुक्त, यह अध्ययन इस सिद्धांत को मजबूत करता है कि ब्रह्मांड में जीवन बहुतायत से है।
हाल ही में छपी "टैक्सोन-सहसंबद्ध कार्बन समस्थानिक रचनाओं" के माइक्रोफॉसिल्स दस्तावेज के सबसे पुराने ज्ञात संयोजन के सिम के विश्लेषण का शीर्षक "अध्ययन" है। राष्ट्रीय विज्ञान - अकादमी की कार्यवाही। जैसा कि अनुसंधान दल ने संकेत दिया, उनके अध्ययन में ~ 3,465 मिलियन-वर्ष पुराने पश्चिमी ऑस्ट्रेलियाई एपर्ट चर्ट से लिए गए 11 माइक्रोबियल जीवाश्मों के कार्बन समस्थानिक विश्लेषण शामिल थे।
ये 11 जीवाश्म प्रकृति में विविध थे और शोधकर्ताओं ने उन्हें अपने स्पष्ट जैविक कार्यों के आधार पर पांच प्रजातियों के समूहों में विभाजित किया। जबकि जीवाश्म के दो नमूने प्रकाश संश्लेषण के एक आदिम रूप का प्रदर्शन करते दिखाई देते हैं, एक और जाहिरा तौर पर उत्पादित मीथेन गैस। शेष दो मीथेन-उपभोक्ता हैं, जो वे अपनी सेल की दीवारों का निर्माण और रखरखाव करते थे (जैसे कि स्तनधारी वसा का उपयोग कैसे करते हैं)।
जे। विलियम शोपफ के रूप में - यूसीएलए कॉलेज में जीवाश्म विज्ञान के एक प्रोफेसर और अध्ययन के प्रमुख लेखक - यूसीएलए न्यूज़ रूम प्रेस विज्ञप्ति में संकेत दिए गए हैं:
“3.465 बिलियन साल पहले, पृथ्वी पर जीवन पहले से ही विविध था; यह स्पष्ट है - आदिम प्रकाश संश्लेषण, मीथेन निर्माता, मीथेन उपयोगकर्ता। ये पहले डेटा हैं जो पृथ्वी के इतिहास में उस समय बहुत विविध जीवों को दिखाते हैं, और हमारे पिछले शोध से पता चला है कि 3.4 बिलियन साल पहले भी सल्फर उपयोगकर्ता थे।
यह अध्ययन, जो प्राचीन जीवाश्मों के रूप में संरक्षित सूक्ष्मजीवों पर अब तक का सबसे विस्तृत अध्ययन है, जो उस कार्य पर निर्मित होता है, जिसे शोफ और उनके सहयोगी दो दशकों से करते आ रहे हैं। 1993 में वापस, स्कोफ़ और शोधकर्ताओं की एक अन्य टीम ने एक अध्ययन किया जिसमें पहली बार इस प्रकार के जीवाश्मों का वर्णन किया गया था। इसके बाद 2002 में एक और अध्ययन किया गया, जिसने उनके जैविक मूल की पुष्टि की।
इस नवीनतम अध्ययन में, शोपफ और उनकी टीम ने स्थापित किया कि वे किस प्रकार के जीव हैं और वे कितने जटिल हैं। ऐसा करने के लिए, उन्होंने द्वितीयक आयन मास स्पेक्ट्रोस्कोपी (SIMS) नामक तकनीक का उपयोग करते हुए सूक्ष्मजीवों का विश्लेषण किया, जो कार्बन -12 से कार्बन -13 के अनुपात का खुलासा करता है। जबकि कार्बन -12 स्थिर है और प्रकृति में पाया जाने वाला सबसे आम प्रकार है, कार्बन -13 एक कम आम है लेकिन इसी तरह स्थिर आइसोटोप है जिसका उपयोग कार्बनिक रसायन विज्ञान अनुसंधान में किया जाता है।
प्रत्येक जीवाश्म से कार्बन को अपने घटक आइसोटोप में अलग करके और उनके अनुपात को निर्धारित करके, टीम यह निष्कर्ष निकालने में सक्षम थी कि सूक्ष्मजीव कितने समय पहले रहते थे, साथ ही साथ वे कैसे रहते थे। यह कार्य विस्कॉन्सिन के शोधकर्ताओं द्वारा किया गया था, जिनका नेतृत्व प्रोफेसर जॉन वैली ने किया था। वैली ने कहा, "कार्बन आइसोटोप अनुपात में अंतर उनके आकार के साथ सहसंबंधित है"। "उनका सी-13-टू-सी -12 अनुपात जीव विज्ञान और चयापचय समारोह की विशेषता है।"
वर्तमान वैज्ञानिक सर्वसम्मति के अनुसार, उन्नत प्रकाश संश्लेषण अभी तक विकसित नहीं हुआ था और 500 मिलियन वर्षों बाद तक पृथ्वी पर ऑक्सीजन दिखाई नहीं देगी। 2 अरब साल पहले, ऑक्सीजन गैस की सांद्रता तेजी से बढ़ने लगी थी। इसका मतलब है कि पृथ्वी के बनने के लगभग 1 बिलियन साल बाद होने वाले ये जीवाश्म ऐसे समय में रहे होंगे, जब वायुमंडल में उनकी ऑक्सीजन कम थी।
यह देखते हुए कि इन प्रकार के आदिम प्रकाश संश्लेषण के लिए ऑक्सीजन जहरीली होगी, आज वे काफी दुर्लभ हैं। सच में, वे केवल उन जगहों पर पाए जा सकते हैं जहां पर्याप्त प्रकाश होता है लेकिन ऑक्सीजन नहीं है, ऐसा कुछ जो संयोजन में शायद ही कभी पाया जाता है। क्या अधिक है, चट्टानें स्वयं बहुत रुचि का स्रोत थीं क्योंकि पृथ्वी की सतह के सामने चट्टान की औसत जीवन अवधि लगभग 200 मिलियन वर्ष है।
जब Shopf ने पहली बार अपना करियर शुरू किया, तो सबसे पुराने ज्ञात रॉक नमूने 500 मिलियन वर्ष पुराने थे। इसका मतलब यह है कि जीवाश्म धारण करने वाली चट्टानें और उनकी टीम की जांच उतनी ही पुरानी है जितनी पृथ्वी पर चट्टानें मिल सकती हैं। इस तरह के प्राचीन नमूनों में जीवाश्म जीवन का पता लगाने के लिए यह दर्शाता है कि विविध जीव और एक जीवन चक्र पहले से ही अर्चना ईऑन द्वारा पृथ्वी पर विकसित किया गया था, कुछ ऐसा जो वैज्ञानिकों को केवल इस बिंदु तक संदेह था।
ये निष्कर्ष स्वाभाविक रूप से पृथ्वी पर जीवन कैसे और कब उभरा, इसके अध्ययन के लिए निहितार्थ हैं। पृथ्वी से परे, अध्ययन के भी निहितार्थ हैं क्योंकि यह दर्शाता है कि जीवन तब उभरा जब पृथ्वी अभी भी बहुत युवा और एक आदिम अवस्था में थी। इसलिए यह संभावना नहीं है कि यूनिवर्स में कहीं और इसी तरह की प्रक्रिया हो रही है। जैसा कि शोपफ ने समझाया:
“यह बताता है कि जीवन की शुरुआत काफी पहले हो गई थी और यह पुष्टि करता है कि आदिम जीवन के लिए और अधिक उन्नत सूक्ष्मजीवों में विकसित होना मुश्किल नहीं था। लेकिन, अगर स्थितियां सही हैं, तो ऐसा लगता है कि ब्रह्मांड में जीवन व्यापक होना चाहिए। ”
इस अध्ययन को नासा एस्ट्रोवियोलॉजी इंस्टीट्यूट द्वारा प्रदान किए गए धन के लिए संभव बनाया गया था। भविष्य की ओर देखते हुए, शोपफ ने संकेत दिया कि इन जीवाश्मों की तारीख करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली एक ही तकनीक का उपयोग नासा के चालक दल द्वारा मंगल ग्रह पर वापस लाए गए चट्टानों का अध्ययन करने के लिए किया जाएगा। 2030 के दशक के लिए निर्धारित, यह मिशन प्राप्त नमूनों को पुनः प्राप्त करेगा मंगल 2020 रोवर और उन्हें विश्लेषण के लिए पृथ्वी पर वापस लाना।
