výzkum, publikoval ve dvou dokumentech-jeden v Časopise Geologické Společnosti a další v Earth and Planetary Science Letters — řeší dlouhotrvající problém, jak vědci mohou sledovat záznamy života na Zemi ve vysoce metamorfované horniny více než 3700 milionů let staré, s organického materiálu často mění na bázi uhlíku, minerální grafitu.

V první studii, zveřejněné v Earth and Planetary Science Letters, tým analyzováno deset vzorků hornin z páskované železné formace (BIF) z Kanady, Indie, Číny, Finska, USA a Grónska zahrnující více než 2000 milionů let historie.

tvrdí, že uhlíkové zachovány v grafit-jako krystaly -‚graphitic carbon‘- se nachází vedle minerály jako apatit, které naše zuby a kosti jsou vyrobeny z, a uhličitanu vápenatého, jsou známky života z nejstarších forem života na Zemi.

“ život na Zemi je založen na uhlíku a postupem času se rozkládá na různé látky, jako je uhličitan, apatit a olej. Tyto se stanou v pasti ve vrstvách sedimentárních hornin a nakonec olej se stává grafit během následné metamorfózy v kůře,“ vysvětlil Dr. Dominic Papineau (UCL Věd o Zemi, Centrum pro Planetární Vědy a Londýnské Centrum pro Nanotechnologie).

„Náš objev je důležitý, protože je hotly debatoval, zda asociace grafit s apatit je orientační biologického původu uhlíku, nalezené v dávných skal. Nyní máme několik pramenů důkazů, že tyto minerální asociace jsou biologické v pruhovaných železných formacích. To má obrovské důsledky pro to, jak určujeme původ uhlíku ve vzorcích mimozemských hornin vrácených odjinud ve sluneční soustavě.“

tým zkoumali složení BIF kameny, protože jsou téměř vždy Precambrian věku (4,600 milionů let až 541 miliony let), a zaznamenávat informace o nejstarší prostředí na Zemi.

Za to, že analyzovala složení hornin v rozmezí od 1800 milionů let staré více než 3800 miliony let pomocí řady metod zahrnující fotony, elektrony a ionty k charakterizaci složení grafitu a dalších minerálů potenciálních biogenního původu.

„Dříve se předpokládalo, že zjištění, apatit a grafit společně v dávných skal byl vzácný výskyt, ale tato studie ukazuje, že to je běžné v BIF v celé řadě hornin metamorfní stupně,“ řekl člen týmu Dr. Matthew Dodd (UCL Věd o Zemi a Londýnské Centrum pro Nanotechnologie).

předpokládá se, že minerály apatitu a grafitu mají dva možné původy: mineralizovaný produkty rozkladajícího se biologického organické hmoty, která zahrnuje rozdělení molekuly v oleji při vysokých teplotách, nebo tvorbu prostřednictvím non-biologických reakcí, které jsou důležité pro chemii, jak život vznikl z neživé hmoty.

Tím, že ukazujeme důkazy pro rozšířený výskyt graphitic carbon v apatitu a uhličitanu v BIF spolu s jeho carbon-izotopové složení, vědci k závěru, že minerály jsou nejvíce v souladu s biologického původu z pozůstatků z Země je nejstarší formy života.

zkoumat, do jaké míry vysokoteplotní metamorfózy způsobuje ztráty v molekulární, elementární a izotopové podpisů z biologické hmoty v horninách, jsou analyzovány stejné minerály z 1,850 milionu let starý BIF rock v Michiganu, která měla proměnil v 550 stupňů Celsia tepla.

V této druhé studie, zveřejněná dnes v Časopise Geologické Společnosti, týmu ukazují, že několik známky života se nacházejí v graphitic carbon a související apatit, karbonát a jíly.

používají různé high-tech nástroje pro detekci stopy z klíčových molekul, prvků a izotopů uhlíku grafitu a v kombinaci s několika mikroskopie studovat malé předměty uvězněni v kamenech, které jsou neviditelné pouhým okem.

Spolu, všechny jejich vyjádření složení jsou v souladu s původem z hnijící biomasy, jako je například zvířecí zkameněliny v muzeích, ale který byl silně pozměněn vysoké teploty.

“ naše nová data poskytují další důkazy o tom, že grafit spojený s apatitem v BIF je s největší pravděpodobností biologického původu. Navíc, tím, že rozsah pozorování z celého geologického záznamu, jsme se vyřešit dlouhodobý spor o původu isotopically světlo graphitic carbon s apatitu v nejstarší BIF,“ řekl Dr. Papineau.

„my Jsme ukázaly, že známky života existují ve vysoce metamorfované železné formace z Grónska a severovýchodní Kanadě, které jsou více než 3,850 milionu let starý a datum, od začátku sedimentární horniny záznam.“

práce byla částečně financována NASA.