Жизнь на Земле могла появиться на 300 миллионов лет раньше, чем принято считать
Включения графита в цирконе
Геохимики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) утверждают, что нашли косвенное доказательство возможности зарождения жизни на нашей планете 4,1 миллиарда лет назад, что на 300 миллионов лет раньше, чем это считается сегодня. Они основывают своё доказательство на отношении содержания в цирконе различных изотопов углерода.
Циркон (ZrSiO4) – особо прочный кристаллический минерал. Он в изобилии встречается в земной коре, при этом благодаря своей прочности переживает многие другие минералы. Самые ранние из найденных кристаллов датируются 4,4 миллиардами лет – при том, что примерный возраст планеты Земля оценивается в 4,5 млрд. лет.
В связи с этим, кристаллы циркона – это всё, что есть у геологов для изучения самых ранних эпох формирования нашей планеты. Благодаря своей прочности из них можно извлечь ценную информацию, недоступную для получения другими средствами. Например, благодаря циркону геологи выдвинули гипотезу о существовании жидкой воды на нашей планете ещё 4,4 млрд. лет назад, в древнейшую геологическую эпоху катархей.
Геохимики из Лос-Анджелеса изучали образцы циркона, полученные в холмах Джэк Хиллс на западе австралийского континента, в поисках включений углеродных минералов вроде алмазов и графита. Присутствие этих минералов самих по себе не является доказательством наличия жизни, но их строение может дать ответы на некоторые вопросы.
Холмы Джэк Хиллс
Небольшой экземпляр графита, найденный в кристалле циркона возрастом 4,1 млрд. лет, имел низкое соотношение содержания тяжёлых изотопов углерода к лёгким. И как раз такая изотопная «подпись» очень характерна для органики. По словам автора исследования, Элизабет Белл [Elizabeth Bell], если бы учёные рассматривали такой углерод, относящийся к современности, они бы пришли к однозначному заключению о его биологическом происхождении.
Конечно, для катархея это не является неоспоримым доказательством. Более того, авторы работы честно приводят несколько небиологических объяснений происхождения такого характерного минерала. Например, он мог попасть на Землю вместе с метеоритом, или сформироваться в химической реакции Фишера — Тропша, в котором образуются различные углеводороды.
При этом геохимики из Калифорнии всё же склоняются к гипотезе, согласно которой найденный графит имеет биологическое происхождение, и попал в мантию планеты при столкновениях тектонических плит. Затем, после попадания в магму, углерод под воздействием высоких температур и давлений превратился в графит, а затем попал в кристалл циркона.
Если эту теорию удастся подтвердить, то первые несколько сотен миллионов лет развития Земли в представлении учёных превратятся из безжизненных, стерильных, заполненных извержениями вулкана и падениями метеоритов, в более комфортные и пригодные для зарождения жизни. Эту гипотезу поддержит и другая, говорящая о наличии на планете жидкой воды на самых ранних стадиях её развития.
Торопиться с выводами не стоит – в 2008 году учёные уже объявляли об обнаружении включений углеродных минералов, имеющих потенциально органическое происхождение, в кристаллы циркона возрастом 4,3 млрд. лет. Но последовавший анализ данных показал, что образцы циркона просто подверглись лабораторному загрязнению. Однако зная подробности этой истории, в текущем исследовании учёные приняли все необходимые меры предосторожности.
Ещё одним доводом в пользу этой гипотезы может стать изучение минералов с Марса, на котором можно найти минералы возрастом более 4 млрд. лет. Если найдётся доказательство существования жизни в то время у нашего соседа по Солнечной системе, тогда и гипотеза о раннем зарождении жизни на Земле сможет стать более убедительной.
