Минералоги Санкт-Петербургского университета СПбГУ провели изыскания на острове Диско в Гренландии и обнаружили возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов на нашей планете.
Наталья Власенко, СПбГУ
Олег Верещагин: При изучении вулканитов острова Диско у нас были методы, ранее не использовавшиеся для таких объектов.
Как сообщает пресс-служба СПбГУ, российские ученые изучили вулканические породы с самородным железом и обнаружили целый комплекс фосфорсодержащих минералов. Некоторые из них содержат фосфор в отрицательной степени окисления.
«Именно такие соединения могли быть источниками фосфора, необходимого для возникновения первых живых организмов (пребиотического фосфора)», — говорит доцент кафедры минералогии СПбГУ Олег Верещагин, первый автор статьи, опубликованной в научном журнале Geoscience Frontiers.
Открытие указывает на то, что такие породы, вероятно, сыграли важнейшую роль в формировании и развитии жизни в условиях древней Земли. Кроме того, оно ставит под сомнение популярную теорию о том, что фосфор на нашу планету был занесен исключительно метеоритами.
Считалось же так потому, что на нашей планете до последнего времени практически не встречались минералы, содержащие фосфор в отрицательной степени окисления. Но открытие на острове Диско показало, что в древности на нашей планете такие минералы имелись.
Полученные данные вынуждают по-новому взглянуть на этот вопрос и изучить механизм, благодаря которому в земных условиях могут скапливаться значительные объемы таких минералов.
«При изучении вулканитов острова Диско в распоряжении ученых СПбГУ был целый ряд локальных инструментальных методов, ранее не использовавшихся для таких объектов, — продолжает Олег Верещагин. — Это позволило выявить серию редких и необычных минералов, установить закономерности их формирования и сделать предположения о путях возникновения первых органических молекул».
Cамородное железо с острова Диско. Фото: wikipedia.org
Специалисты поясняют, что одним из основных элементов земной коры является кислород, поэтому все железо в ней представляет собой оксиды — гематит и магнетит. Присутствие же самородного железа указывает на практически полное отсутствие кислорода в той среде, в которой образуются минералы.
В условиях Земли, обладающей насыщенной кислородом атмосферой, бескислородные системы встречаются крайне редко. Поэтому приоритет в изучении вопроса возникновения пребиотического фосфора отводился метеоритам, прилетевшим из безвоздушного пространства.
Однако российские ученые акцентируют внимание на том, что геохимические циклы железа и фосфора очень связаны. «Именно резко восстановительные условия и обилие железа привели к формированию значительного количества минералов, содержащих фосфор в отрицательной степени окисления», — поясняют исследователи.
«Фосфиды практически не известны на современной Земле, так как они образуются в резко восстановительных условиях. Самородное железо, доминирующий компонент в минеральной ассоциации фосфидов, также может быть источником фосфора, поскольку оно легко окисляется и может содержать достаточное количество фосфора», — уточнил Верещагин.
По его словам, в рамках исследования был выявлен ряд минералов, характерных для метеоритов, в том числе никельфосфид, шрейберзит, тенит и безводные фосфаты железа с натрием. Но и в самородном железе нашлась примесь фосфора.
В результате ученые предположили, что не только фосфиды, но и железо могло быть источником пребиотического фосфора. А фосфор — это один из ключевых элементов, необходимых для возникновения и поддержания жизни.
Добавим, что в исследовании также участвовали ученые Удмуртского федерального исследовательского центра.