Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Как создаются корма для животных
Наука

Ингредиенты для жизни нашли в формации возрастом 3,5 млрд лет

National Geographic Россия
24 февраля 2021
_-.jpg
Баритовая порода формации Дрессер
Фото: Helge Mißbach
Открытие было сделано немецкими учеными в Западной Австралии.

Исследователи обнаружили органические молекулы, заключенные в невероятно древних скальных образованиях в Австралии. По их словам это является первым подробным доказательством существования ранних химических ингредиентов, которые могли лежать в основе первобытных микробных форм жизни на Земле.

Открытие, сделанное в формации Дрессер возрастом 3,5 миллиарда лет в Западной Австралии, дополняет обширный массив исследований, указывающих на древнюю жизнь в этой части мира. Формация Дрессер и располагающийся в ней кратон Пилбара представляют собой одно из двух нетронутых обнаженных месторождений, относящихся к архейскому эону.

В последние годы в гидротермальных породах формации Дрессер неоднократно появлялись сигналы о том, что, похоже, является самой ранней из известных форм жизни на суше, при этом ученые обнаружили «окончательные доказательства» наличия микробных биосигнатур, датируемых 3,5 миллиардами лет.

В новом исследовании ученые из Германии определили следы специфической химии, которая могла позволить таким первичным организмам существовать, обнаружив биологически значимые органические молекулы, содержащиеся в залежах барита. Этот минерал образовался в результате различных процессов, включая гидротермальные явления.

«В полевых условиях бариты напрямую связаны с окаменевшими микробными матами, и они пахнут тухлыми яйцами, когда их только что поцарапали. Таким образом, мы подозревали, что они содержат органический материал, который мог служить питательным веществом для ранней микробной жизни», — Хельге Мисбах, геобиолог из Кёльнского университета.

Ученые давно выдвигают гипотезы о том, как органические молекулы могут выступать в качестве субстрата для первобытных микробов и их метаболических процессов, но прямые доказательства этого на сегодняшний день в значительной степени неуловимы.

Мисбах и его коллеги исследовали включения в баритах из формации Дрессер, с химически стабильным минералом, способным сохранять жидкости и газы внутри породы в течение миллиардов лет.

Используя ряд методов для анализа образцов барита, включая газовую хроматографию / масс-спектрометрию, микротермометрию и анализ стабильных изотопов, исследователи обнаружили то, что они описывают как «интригующее разнообразие органических молекул с известной или предполагаемой метаболической значимостью».

Среди них были органические соединения, уксусная кислота и метантиол, а также многочисленные газы, включая сероводород, которые могли иметь биотическое или абиотическое происхождение.

_--.jpg
Helge Mißbach Баритовая порода, указывающая на тесную связь со строматолитами

Непосредственная близость этих включений в баритовой породе и соседних органических наростов, называемых строматолитами, предполагает, что древние химические вещества, когда-то переносимые внутри гидротермальных флюидов, могли повлиять на первобытные микробные сообщества.

«Действительно, многие соединения, обнаруженные во флюидных включениях, содержащих барит… могли бы обеспечить идеальные субстраты для сернистых и метаногенных микробов, которые ранее предлагались в качестве игроков в формации Дрессер», — пишут исследователи.

В дополнение к химическим веществам, которые могли выступать в качестве питательных веществ или субстратов, другие соединения, обнаруженные во включениях, могли служить «строительными блоками» для различных химических реакций на основе углерода. Эти процессы могли дать толчок микробному метаболизму путем производства источников энергии, таких как липиды, которые могут быть расщеплены формами жизни.

«Другими словами, основные ингредиенты метилтиоацетата, предполагаемого критически важного агента возникновения жизни, были доступны в формации Дрессер. Они могли бы передать строительные блоки для хемоавтотрофной фиксации углерода и, таким образом, анаболического поглощения углерода биомассой», — заключают авторы работы.

рекомендации
Вода

Что такое «Речной дозор» и чем там занимаются школьники

Вода

Как использовать воду экологично: 10 простых советов

Карта, Россия

Россия из дома: фотосборник по итогам конкурса «National Geographic Россия»

None