この研究は、Journal of The Geological SocietyとEarth And Planetary Science Lettersの二つの論文に掲載されており、科学者が3,700万年以上前の高度に変成した岩石で地球上の生命の記録をどのように追跡できるかという長年の問題を解決している。
Earth and Planetary Science Lettersに掲載された最初の研究では、カナダ、インド、中国、フィンランド、米国、グリーンランドの2000万年以上の歴史にまたがる帯状鉄層(BIF)の10個の岩
彼らは、私たちの歯や骨が作られているアパタイトや炭酸塩などの鉱物と並んで、グラファイトのような結晶に保存された炭素-“黒鉛炭素”-は、地球上で最も古い生命体の生体信号であると主張している。
“地球上の生命はすべて炭素ベースであり、時間の経過とともに、炭酸塩、アパタイト、油などの異なる物質に分解します。 これらは堆積岩の層に閉じ込められ、最終的には地殻のその後の変成作用の間に油がグラファイトになる”とDominic Papineau博士(Ucl Earth Sciences、Center for Planetary Sciences、London Centre for Nanotechnology)は説明します。
“グラファイトとアパタイトの関連が古代の岩石に見られる炭素の生物学的起源を示しているかどうかは熱く議論されているので、私たちの発 私たちは今、これらの鉱物の関連付けが帯状の鉄の地層で生物学的であるという証拠の複数の鎖を持っています。 これは、太陽系の他の場所から返された地球外岩石のサンプル中の炭素の起源をどのように決定するかに大きな意味を持っています。”
チームは、BIF岩の組成を調査し、ほとんど常に先カンブリア時代(4,600万年から541万年前)のものであり、地球上で最も古い環境に関する情報を記録しました。
このために、彼らは光子、電子、およびイオンを含む方法の範囲を使用して、1,800万年から3,800万年以上の岩石の組成を分析し、グラファイトおよび潜在的な生物起源の他の鉱物の組成を特徴付ける。
“以前は、古代の岩石でアパタイトとグラファイトを一緒に見つけることはまれであると仮定されていましたが、この研究は、岩の変成グレードの範囲にわたってBIFでは一般的であることを示しています”とチームメンバーのDr Matthew Dodd(UCL Earth Sciences and The London Centre for Nanotechnology)は述べています。
アパタイトと黒鉛鉱物は二つの可能な起源を持っていると考えられています: 高温での油中の分子の分解、または非生物学的反応による形成を含む腐敗した生物学的有機物の鉱化製品は、生命が非生物からどのように生じたかの化学的に関連している。
BIF中のアパタイトと炭酸塩中の黒鉛炭素が炭素同位体組成とともに広範に発生している証拠を示すことにより、研究者らは、鉱物が地球最古の生
高温変成作用が岩石中の生物学的物質からの分子、元素および同位体の署名の損失を引き起こす程度を調査するために、彼らは摂氏550度の熱で変成したミシガン州の1,850万年前のBIF岩から同じ鉱物を分析した。
今日の地質学会誌に掲載されたこの第二の研究では、チームは、いくつかの生体信号が黒鉛炭素と関連するアパタイト、炭酸塩、粘土に見
彼らは、主要な分子、元素、およびグラファイトの炭素同位体の痕跡を検出するために、ハイテク機器の様々なを使用し、肉眼では見えない岩の中に閉じ込められた小さなオブジェクトを研究するために、いくつかの顕微鏡技術とこれを組み合わせました。
一緒に、組成物の彼らの観察のすべては、博物館の古代動物の化石のような腐敗したバイオマスからの起源と一致していますが、高温によって強く変
“私たちの新しいデータは、BIFのアパタイトに関連するグラファイトが起源で生物学的である可能性が最も高いという追加の証拠を提供します。 さらに、地質学的記録を通して様々な観測を行うことによって、我々は最も古いBIFのアパタイトを含む同位体的に軽い黒鉛炭素の起源に関する長年の論争を解決する”とPapineau博士は述べている。
“グリーンランドとカナダ北東部からの高度に変成した鉄の地層には、3,850万年以上前の堆積岩の記録の始まりからのものが存在することが示されている。”
作品は親切にNASAによって部分的に資金を供給されました。