Većina informacija o najranijim danima života na kopnu je izgubljena za nas. Geolozi znaju da su prije otprilike 3 milijarde godina, tijekom mezoarhejske ere, prvi kontinenti izašli iz oceana i ubrzo bili prekriveni životom. Ali malo stijena koje su zabilježile detalje o okolišu i organizmima tog doba preživjele su eroziju koja je uslijedila i tektonsku aktivnost.

"To je žalosno, jer je Mezoarhejak bio veliko razdoblje u povijesti Zemlje", izjavio je Keyron Hickman-Lewis, geolog iz Prirodoslovnog muzeja u Londonu. "Mnoge od glavnih geoloških i geobioloških revolucija dogodile su se u ovom vremenu."

Ali sada, grupa istraživača, predvođen Andreom Agangi sa Sveučilišta Akita u Japanu, sugerirao je da se ubrzo nakon izlaska iz mora život možda prilagodio preživljavanju u kiselim vulkanskim jezerima. Njihovo istraživanje objavljeno u časopisu Earth and Planetary Science Letters, dolazi iz geokemijske analize 3 milijarde godina starih sedimentnih stijena u bazenu Witwatersrand u Južnoj Africi.

Iako nalazi nisu prvi ili najstariji dokaz života na kopnu, oni otkrivaju novo stanište kojem su se rani mikrobi možda prilagodili. "To podrazumijeva da je u ovom ključnom trenutku u povijesti Zemlje postojao raznolik život", rekao je Hickman-Lewis.

Agangi i njegova grupa usredotočili su svoju studiju na Dominijsku skupinu, formaciju stijena okupljenih za vrijeme Mezoarhejskog razdoblja u nešto što je danas neka od najstarijih zemljinih kora na Zemlji - Kaapvaal Craton iz južne Afrike. Iako se Dominijska skupina sastoji uglavnom od vulkanskih stijena, istraživače su najviše zaintrigirali njezine naslage sedimentnih stijena, poznati od strane lokalnih rudara kao Wonderstone.

U tri različita kamenoloma, Agangijeva grupa pronašla je zidove Wonderstonea, ponekad visoke desetke metara. Sastojao se uglavnom od pješčenjaka i škriljevca, koje su istraživači protumačili kao ostatke koji su erodirali iz vulkana i skliznuli nizbrdo u veliko jezero. Ovo jezero bi postojalo samo nekoliko desetaka milijuna godina nakon nastanka kontinenta iz mora.

"Wonderstone je taman, gotovo crn i mekan. Možete ga lako zdrobiti nožem", rekao je Agangi. Boja, kazao je, dolazi od materijala bogatog ugljikom ispresijecanog između zrna stijene. Iako su rudari desetljećima iskorištavali naslage Wonderstonea, podrijetlo ugljika ostalo je misterija.

Agangi i njegova grupa odlučili su istražiti podrijetlo tamnog materijala gledajući niz različitih oblika ugljika u stijeni. Pronašli su oskudicu najtežeg oblika elementa, što je sugeriralo da dolazi od živih bića.

"To je ugljik koji je sigurno došao od mrtvih mikroorganizama", rekao je Agangi.

Grupa je također otkrila da se ugljični profil podudara s onim što bi se očekivalo od organizama koji proizvode metan, nazvanih metanogeni. Ovi organizmi pripadaju drevnoj domeni mikroba nazvanih Archaea, koji su poznati po svojoj sposobnosti preživljavanja u ekstremnim uvjetima.

Otporan oblik života imao je smisla za grupr, jer su minerali raspršeni po cijelom Wonderstoneu, kao što su markazit i pirofilit, ukazivali na to da je jezero vjerojatno kiselo - otprilike kaustično kao soda Dr. Pepper.

"Općenito, pomislili biste kako kiselost ne pogoduje životu", kazao je Agangi. "Ali je izlučio hranjive tvari iz vulkanskih stijena, koje su bile potrebne za život."

Hrana je možda došla i iz drugog izvora. Metali prisutni u Wonderstoneu nagovijestili su istraživačima da vruće tekućine iz dubokog podzemlja vjerojatno prodiru u drevno jezero i donose hranjive tvari sa sobom, rekao je Agangi. Danas se kolonije Archaea skupljaju oko sličnih otvora bogatih hranjivim tvarima na morskom dnu.

Agangijeva grupa je mišljenja da bi Wonderstone mogao pomoći znanstvenicima da bolje razumiju drevna jezerska okruženja na Marsu. To uključuje krater Jezero na Marsu, koji NASA-in rover Perseverance Mars istražuje.

Štoviše, stijene bi mogle "baciti svijetlo" na okoliš koji je marsovski život možda nastanjivao - ako je ikada postojao. "Ove stijene i drevne stijene na Marsu potječu iz istog dalekog razdoblja rane povijesti Sunčevog sustava", rekao je Hickman-Lewis. "Ako se život pojavio na dva planeta u isto vrijeme, mogli su sačuvati približno iste vrste života."