forskningen, der er offentliggjort i to artikler-en i Journal of the Geological Society og en anden i Earth and Planetary Science Letters-løser det mangeårige problem med, hvordan forskere kan spore optegnelser over livet på jorden i stærkt metamorfoserede klipper mere end 3.700 millioner år gamle, med organisk materiale, der ofte bliver til den kulstofbaserede mineralgrafit.i den første undersøgelse, der blev offentliggjort i Earth and Planetary Science Letters, analyserede holdet ti stenprøver af båndede jernformationer (BIF) fra Canada, Indien, Kina, Finland, USA og Grønland, der spænder over 2.000 millioner års historie.de hævder, at kulstof konserveret i grafitlignende krystaller-‘grafitisk kulstof’- placeret sammen med mineraler som apatit, som vores tænder og knogler er lavet af, og carbonat, er biosignaturerne i de ældste livsformer på jorden.

“livet på jorden er alt kulstofbaseret, og over tid nedbrydes det til forskellige stoffer, såsom carbonat, apatit og olie. Disse bliver fanget i lag af sedimentær sten, og til sidst bliver olien grafit under efterfølgende metamorfisme i skorpen,” forklarede Dr. Dominic Papineau (UCL Earth Sciences, Center for Planetary Sciences og London Center for Nanotechnology).

“vores opdagelse er vigtig, da det diskuteres varmt, om sammenhængen mellem grafit og apatit er tegn på en biologisk oprindelse af det kulstof, der findes i gamle klipper. Vi har nu flere beviser for, at disse mineralforeninger er biologiske i båndede jernformationer. Dette har enorme konsekvenser for, hvordan vi bestemmer oprindelsen af kulstof i prøver af udenjordiske klipper, der returneres fra andre steder i solsystemet.”

holdet undersøgte sammensætningen af BIF-klipper, da de næsten altid er af prækambrisk alder (4.600 millioner år gamle til 541 millioner år gamle) og registrerer oplysninger om de ældste miljøer på jorden.

til dette analyserede de sammensætningen af klipper fra 1.800 millioner år gamle til mere end 3.800 millioner år gamle ved hjælp af en række metoder, der involverede fotoner, elektroner og ioner til at karakterisere sammensætningen af grafit og andre mineraler af potentiel Biogen Oprindelse.”tidligere blev det antaget, at det var en sjælden forekomst at finde apatit og grafit sammen i gamle klipper, men denne undersøgelse viser, at det er almindeligt i BIF på tværs af en række metamorfe kvaliteter,” sagde teammedlem Dr.

apatit-og grafitmineralerne menes at have to mulige oprindelser: mineraliserede produkter af henfaldet biologisk organisk stof, som inkluderer nedbrydning af molekyler i olie ved høje temperaturer eller dannelse gennem ikke-biologiske reaktioner, der er relevante for kemien i, hvordan livet opstod fra ikke-levende stof.ved at vise beviser for den udbredte forekomst af grafitisk kulstof i apatit og carbonat i BIF sammen med dets kulstof-isotopsammensætning konkluderer forskerne, at mineralerne er mest konsistente med en biologisk oprindelse fra resterne af Jordens ældste livsformer.

for at undersøge, i hvilket omfang metamorfisme ved høj temperatur forårsager et tab i molekylære, elementære og isotopsignaturer fra biologisk stof i klipper, analyserede de de samme mineraler fra en 1.850 millioner år gammel BIF-sten i Michigan, som havde metamorfoseret i 550 grader Celsius varme.

i denne anden undersøgelse, der blev offentliggjort i dag i Journal of the Geological Society, viser teamet, at der findes flere biosignaturer i det grafiske kulstof og den tilhørende apatit, carbonat og ler.

de brugte en række højteknologiske instrumenter til at detektere spor af nøglemolekyler, elementer og kulstofisotoper af grafit og kombinerede dette med flere mikroskopiteknikker til at studere små genstande fanget i klipper, der er usynlige for det blotte øje.

tilsammen er alle deres observationer af sammensætningen i overensstemmelse med en oprindelse fra henfaldet biomasse, såsom den af gamle dyrefossiler på museer, men som er blevet stærkt ændret af høje temperaturer.

“vores nye data giver yderligere beviser for, at grafit forbundet med apatit i BIF sandsynligvis er biologisk oprindelse. I øvrigt, ved at tage en række observationer fra hele den geologiske rekord, vi løser en langvarig kontrovers om oprindelsen af isotopisk let grafisk kulstof med apatit i den ældste BIF,” sagde Dr. Papineau.”vi har vist, at biosignaturer findes i stærkt metamorfoserede jernformationer fra Grønland og det nordøstlige Canada, som er mere end 3.850 millioner år gamle og stammer fra begyndelsen af den sedimentære bjergrekord.”

arbejdet blev venligt finansieret delvist af NASA.