cercetarea, publicată în două lucrări-una în Journal of the Geological Society și alta în Earth and Planetary Science Letters-rezolvă problema de lungă durată a modului în care oamenii de știință pot urmări înregistrările vieții pe Pământ în roci puternic metamorfozate vechi de peste 3.700 de milioane de ani, materialul organic transformându-se adesea în grafit mineral pe bază de carbon.în primul studiu, publicat în Earth and Planetary Science Letters, echipa a analizat zece eșantioane de roci din formațiuni de fier în bandă (BIF) din Canada, India, China, Finlanda, SUA și Groenlanda, care acoperă peste 2.000 de milioane de ani de istorie.
ei susțin că carbonul conservat în cristale asemănătoare grafitului-‘carbon grafitic’- situat alături de minerale precum apatitul, din care sunt făcuți dinții și oasele noastre și carbonatul, sunt biosemnăturile celor mai vechi forme de viață de pe Pământ.
„viața pe Pământ este bazată pe carbon și, în timp, se descompune în diferite substanțe, cum ar fi carbonatul, apatitul și uleiul. Acestea devin prinse în straturi de rocă sedimentară și, în cele din urmă, uleiul devine grafit în timpul metamorfismului ulterior în crustă”, a explicat Dr.Dominic Papineau (UCL Earth Sciences, Center for Planetary Sciences și London Centre for Nanotechnology).
„descoperirea noastră este importantă, deoarece se dezbate aprig dacă asocierea grafitului cu apatita indică o origine biologică a carbonului găsit în rocile antice. Acum avem mai multe fire de dovezi că aceste asociații minerale sunt biologice în formațiunile de fier în bandă. Acest lucru are implicații uriașe pentru modul în care determinăm originea carbonului în probele de roci extraterestre returnate din alte părți ale Sistemului Solar.”
echipa a investigat compoziția rocilor BIF, deoarece acestea sunt aproape întotdeauna de vârstă Precambriană (4.600 milioane de ani până la 541 milioane de ani) și înregistrează informații despre cele mai vechi medii de pe Pământ.
pentru aceasta, au analizat compoziția rocilor variind de la 1.800 milioane de ani la mai mult de 3.800 milioane de ani folosind o serie de metode care implică fotoni, electroni și ioni pentru a caracteriza compoziția grafitului și a altor minerale de origine biogenă potențială.
„anterior, se presupunea că găsirea apatitului și grafitului împreună în rocile antice a fost o întâmplare rară, dar acest studiu arată că este obișnuit în BIF într-o serie de grade metamorfice de rocă”, a spus membrul echipei Dr.Matthew Dodd (UCL Earth Sciences și London Centre for Nanotechnology).
se crede că mineralele apatite și grafit au două origini posibile: produse mineralizate de materie organică biologică descompusă, care include descompunerea moleculelor din ulei la temperaturi ridicate sau formarea prin reacții nebiologice care sunt relevante pentru chimia modului în care viața a apărut din materia nevii.arătând dovezi pentru apariția pe scară largă a carbonului grafitic în apatită și carbonat în BIF, împreună cu compoziția sa de izotopi de carbon, cercetătorii concluzionează că mineralele sunt cele mai consistente cu o origine biologică din rămășițele celor mai vechi forme de viață ale Pământului.pentru a investiga măsura în care metamorfismul la temperaturi ridicate provoacă o pierdere a semnăturilor moleculare, elementare și izotopice din materia biologică din roci, au analizat aceleași minerale dintr-o rocă BIF veche de 1.850 de milioane de ani din Michigan care s-a metamorfozat în căldură de 550 de grade Celsius.
În acest al doilea studiu, publicat astăzi în Jurnalul Societății Geologice, echipa arată că mai multe biosignaturi se găsesc în carbonul grafitic și apatitul, carbonatul și argilele asociate.
au folosit o varietate de instrumente de înaltă tehnologie pentru a detecta urme de molecule cheie, elemente și izotopi de carbon ai grafitului și au combinat acest lucru cu mai multe tehnici de microscopie pentru a studia obiecte mici prinse în roci care sunt invizibile cu ochiul liber.împreună, toate observațiile lor asupra compoziției sunt în concordanță cu o origine din biomasa decăzută, cum ar fi cea a fosilelor antice de animale din muzee, dar care a fost puternic modificată de temperaturile ridicate.
„noile noastre date oferă linii suplimentare de dovezi că grafitul asociat cu apatita din BIF este cel mai probabil de origine biologică. Mai mult, luând o serie de observații din întreaga înregistrare geologică, rezolvăm o controversă de lungă durată cu privire la originea carbonului grafitic izotopic ușor cu apatit în cel mai vechi BIF”, a spus Dr.Papineau.”am arătat că biosemnăturile există în formațiuni de fier foarte metamorfozate din Groenlanda și nord-estul Canadei, care au o vechime de peste 3.850 de milioane de ani și datează de la începutul înregistrării rocilor sedimentare.”
lucrarea a fost finanțată parțial de NASA.