Stor, robust, linsformade mikrofossiler från den cirka 3,4 miljarder år gamla Kromberg-bildningen av Kaapvaal Craton i östra Sydafrika är inte bara bland de äldsta genomarbetade mikroorganismerna som är kända, men är också relaterade till andra invecklade mikrofossiler av samma ålder som finns i Pilbara Craton i Australien, enligt ett internationellt team av forskare.

Forskarna rapporterar att "Kromberg Formation (KF) -formerna är i god tro, organiska arkeiska mikrofossiler och representerar några av de äldsta morfologiskt bevarade organismerna på jorden, "i juli -numret av Prekambriumforskning . De säger också att kombinationen av morfologi, förekomst och kolisotopvärden hävdar att de lentikulära formerna representerar mikrober som hade planktoniska stadier i deras livscykler.

"Vi hoppades kunna avgöra om, faktiskt, de sydafrikanska exemplen kan kopplas till de australiensiska exemplen, eftersom det skulle ge oss ytterligare inblick i utvecklingshistorien och betydelsen av dessa ovanliga former, "sa Dorothy Z. Oehler, senior vetenskapsman, Planetary Science Institute, Tuscon Arizona. "Maud (M. Walsh, professor i växt, miljö- och markvetenskap, Louisiana State University) upptäckte först de lentikulära formerna i Krombergformationen och skickade oss några prover och vi samarbetade alla om tolkningen. Vi gjorde isotopanalys tillsammans med jämförelse av de sydafrikanska och australiensiska exemplen när det gäller deras morfologier och typer av bergarter och geologiska inställningar där fossilerna inträffade. "

Dessa fossiler förekommer alla i sedimentära bergarter - chert - i det som en gång var grunt vatten. Och, enligt forskarna, det verkar som om proverna från två platser i Australien och en i Sydafrika är relaterade.

"Många tror att Kaapvaal Craton i södra Afrika och Pilbara Craton i Australien bildade en enda kontinent vid den tiden, "sa Christopher H. House, professor i geovetenskap och direktör, Penn State Astrobiology Research Center. "Men vi vet verkligen inte."

Dessa mikrofossiler är ovanliga inte bara för att de är så gamla, förekommer i det geologiska rekordet ungefär en miljard år efter att jorden bildades för 4,6 miljarder år sedan, men eftersom de är stora, komplex, planktonliknande och autotrofer-organismer som kan förvandla oorganiska element till organiskt material.

Kända fossiler som trilobiter levde för bara 200 miljoner år sedan och dök upp första gången för 500 miljoner år sedan. De lentikulära organismerna dök upp 3, 450 miljoner år sedan, spred sig åtminstone från där Australien då var till Sydafrika och försvann sedan från fossilregistret. De är större och mer genomarbetade än någon annan organism som fanns på den tiden.

"Dessa fossiler verkar inte relatera till någonting på jorden som vi känner till, "sa House." De verkar vara ett experiment i anpassning som inte lämnar en släktlinje. "

Forskarna analyserade fossilerna för att bestämma det isotopiska förhållandet mellan kol 12 och kol 13, två isotoper av kol som finns i allt men vars förhållanden kan indikera organiskt material. De använde sekundär jonmasspektroskopi, en process där en jonstråle sparkar joner från ett ämnes yta så att dessa joner kan identifieras.

"När kolisotopdata kom tillbaka var vi glada, "sa Oehler." Det hjälpte till att bekräfta biogeniciteten hos de sydafrikanska formerna och berättade att de organiska mikrofossilerna från de tre fyndigheterna sannolikt skulle representera organismer som var biologiskt relaterade. "

Forskarna noterar också att isotopens sammansättning och morfologi för dessa fossil skiljer dem från andra mikrofossiler som hittats från prekambrium - 4, 600 miljoner år sedan till 541 miljoner år sedan. Dessa robusta mikroorganismer existerade i 400 miljoner år och var rikliga och utbredda. Eftersom de har tjocka robusta väggar och beter sig som plankton - som flyter i havets ytvatten - kan de ha haft en fördel för överlevnad i den tidiga jordens högre ultravioletta strålning och ibland kaotiska miljöer, som fortfarande bombades av stora påverkan.