Кредит: Университет Оттавы
Изотопный состав углерода в железных образованиях комплекса Саглек-Хеврон в Нунациавуте (северный Лабрадор) рассматривается как свидетельство самых ранних следов жизни на Земле. Но новое исследование, проведенное Университетом Оттавы, Карлтонским университетом и Университетским колледжем Лондона, свидетельствует об обратном.
Исследование показывает, что петрографические, геохимические и спектроскопические особенности графита (кристаллической формы углерода), обнаруженного в Химические осадочные породы Саглек-Хеврона на самом деле являются «абиотическими», то есть неживыми физическими или химическими аспектами окружающей среды или лишенными жизни.
Это расширяет наше понимание того, как ранняя биомасса трансформировалась на Земле, подчеркивая взаимодействие между небиологическими процессами и остатками древней жизни. Изучение графитовых материалов является ключом к расшифровке круговорота углерода на ранней Земле.
Исследование под названием «Абиотический синтез графитовых углеродов в метаосадочных породах эоархея Саглек-Хеброн» было опубликовано в Nature Communications. Это исследование имеет решающее значение для поиска древней жизни на Земле и, возможно, на соседних планетах.
Что сделали исследователи
Исследователи пересмотрели изотопные сигнатуры в этих породах. Их выводы показывают, что графит может происходить из жидких веществ, содержащих углерод, водород и кислород, вероятно, возникающих в результате распада старых органических материалов.
Ассоциации графитового углерода с магнетитом (GraIV) в мраморе Саглек-Хеброн. Кредит: Nature Communications(2024). DOI: 10.1038/s41467-024-50134-1
«Наше исследование сосредоточено на химических осадочных породах, обнаруженных в Саглек-Хеброне. Эти породы, одни из старейших на Земле, возрастом 3,9 миллиарда лет, образовались в результате океанических осадков. Они включают в себя полосчатые железистые образования, которые могли быть сформированы деятельностью бактерий», — объясняет соавтор Джонатан О'Нил, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде в Университете Оттавы.
«Они идеально подходят для изучения древних биологических процессов. Наше исследование ставит под сомнение предыдущую интерпретацию, согласно которой изотопный состав углерода этих пород указывает на биологическое происхождение, а скорее на абиотические характеристики. Это побуждает нас пересмотреть процессы, ответственные за изотопные сигнатуры, и то, как они могут быть связаны с действием микроорганизмов», — добавляет О'Нил.
Исследования за последний год были сосредоточены на образцах, собранных в Нунатсиавуте во время полевой кампании в 2016 году. Петрологическая характеристика проводилась в Оттаве, а спектроскопический анализ графитового углерода — в Лондоне, Великобритания.
Тонкие сканы срезов метаосадочных пород Саглек-Хеброн в этом исследовании. Источник: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-50134-1
Сформирован жидкостями
«Графитовый углерод из образцов химических осадочных пород был изучен на примере трех образцов осадочных пород возрастом около 3,9 миллиарда лет. Спектроскопический анализ этого графитового углерода позволяет предположить, что он образовался из метаморфических жидкостей (при температуре более 500oC), а не в результате процессов, связанных с бактериальной деятельностью», — говорит О'Нил.
Исследование показывает, что графит в породах мог образоваться без органической жизни, возможно, в результате процесса извлечения углерода. Степень кристаллизации графита коррелирует с метаморфизмом пород, что указывает на то, что метаморфизм влияет на сохранение и изменение материалов на основе углерода.
Дополнительная информация: Zixiao Guo et al, Abiotic synthesis of Graphitic Carbons in the Eoarchean Saglek-Hebron metasedimentary rocks, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-50134-1
Информация о журнале: Nature Communications
Предоставлено Университетом Оттавы
