A Terra tinha um visual bem diferente há 3,7 bilhões de anos. Não havia plantas, animais, e o céu não era azul. A superfície parecia um terreno baldio rochoso e vazio.
Ainda assim, é por volta dessa época que acreditamos que o primeiro tipo de vida surgiu, no fundo do oceano em volta de fendas quentes em uma parte no fundo do mar que chamamos de circulação hidrotermal. Aqui, fluídos quentes circulam através de pedras no fundo do oceano, carregando ferro e outros elementos de pedras para a água ao redor. Os elementos e a energia desse ambiente o fazem parecer o lugar perfeito para o início de vida.
Para testar essa teoria, meus colegas e eu estudamos um grupo antigo de pedras em uma região chamada o cinturão de Nuvvuagittuq, no nordeste do Canadá, que tem entre 3,7 bilhões e 4,2 bilhões de anos. O cinturão preserva algumas das formações de ferro desenvolvidas em ambientes análogos às circulações hidrotermais de hoje. E nelas encontramos microfósseis que acreditamos ser mais velhos do que os fósseis encontrados na Austrália, que têm 3,5 bilhões de anos e que até então era considerados os mais velhos encontrados. Isso torna esses fósseis os mais velhos de que se tem notícia e possivelmente a evidência mais antiga de vida na Terra.
Para descobrir os fósseis, nós cortamos pedaços bem finos das pedras, de forma que pudéssemos olhar através deles e estudá-los com um microscópio. Ao fazer isso, encontramos filamentos microscópicos de ferro com tamanhos entre cinco e dez mícrons de diâmetro, menos do que a metade da largura de um fio de cabelo humanos, e quase meio milímetro de comprimento. Os filamentos que vimos eram bem detalhados e compartilhavam semelhanças incríveis com os fósseis de micróbios mais modernos e de pedras mais novas.
Algumas características desses filamentos antigos, como suas ligações com o ferro, por exemplo, são parecidas com as encontradas em micróbios modernos, que usam essas ligações para se prender em pedras. Esses micróbios prendem o ferro que sai das circulações hidrotermais, e o usam em reação para liberar energia química. Eles então usam essa energia para transformar dióxido de carbono da água ao redor em matéria orgânica, permitindo que ela cresça.
Como sabíamos que eram fósseis?
Quando encontramos as estruturas de fósseis, sabíamos que elas eram interessantes e candidatas promissoras para microfósseis. Mas precisávamos demonstrar que isso é o que realmente eram e que não eram um fenômeno não biológico. Então, avaliamos todos os cenários que poderiam ter formado os tubos e filamentos, incluindo os gradientes químicos ricos em ferro e o crescimento metamórfico das pedras. Nenhum desses mecanismos se encaixava nas observações que fizemos.
Nós então procuramos por traços químicos nas rochas que poderiam ter sido deixados para trás por micro-organismos. Encontramos matéria orgânica preservada como grafite de forma a sugerir que tinha sido formada por micróbios. Também encontramos minerais chave que geralmente são produzidos pelo declínio de material biológicos em sedimentos, como carbonato e apatita (que contém fósforo). Esses minerais também apareciam em estruturas granuladas que geralmente se formam em sedimentos em torno de organismos em decomposição e às vezes preservam estruturas microfósseis dentro de si. Todas essas observações independentes nos deram evidências fortes da origem biológica das microestruturas.
