Геологи нашли на острове Маврикий новые залежи древнейших на Земле пород возрастом в 3 миллиарда лет, свидетельствующие о том, что под ним находятся останки предположительно древнейшего континента планеты, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Карта дна Индийского океана в окрестностях озера Маврикий"Поверхность Земли можно разделить на две части – на континенты, древние сегменты земной коры, и океаны, чье дно сложено из относительно молодых пород. На континентах можно найти образцы пород возрастом до 4 миллиардов лет, а в море постоянно формируются новые породы. На Маврикии вообще нет пород старше, чем 9 миллионов лет, но, как оказалось, в них есть включения древних кристаллов, сформировавшихся три миллиарда лет назад", — заявил Льюис Ашвал (Lewis Ashwal) из университета Витватерсранда в Йоханнесбурге (ЮАР).

Ашвал и его коллеги пришли к выводу, что эти кристаллы являются останками древнейшего супер-континента планеты, сформировавшегося сразу после запуска тектонических процессов в ее недрах, пытаясь подтвердить появившиеся три года назад слухи об открытии таких кристаллов в песках на пляжах Маврикия.

Тогда, как вспоминает ученый, большинство геологов восприняло такие выводы с большим скепсисом из-за того, что остров Маврикий полностью сложен из морских горных пород и он сформировался относительно недавно, несколько десятков миллионов лет назад в результате "миграции" Индии в сторону Азии, а Австралии – к востоку от Африки. По этой причине противники данного открытия посчитали, что цирконы были занесены на остров ветром, извержениями вулканов  в Африке или какими-то другими процессами.

Авторы статьи решили проверить, так ли это на самом деле, отправившись в свою собственную экспедицию на Маврикий, в рамках которой они собрали несколько сотен образцов пород. Эти фрагменты были собраны как на самом острове, так и в нескольких десятках и даже сотнях километров от Маврикия, на пути предполагаемой "миграции" бывших осколков Гондваны – Австралии и Индии – на север и на восток.

Получив эти образцы, ученые отобрали из них самые древние фрагменты пород возрастом  в 6-7 миллионов лет, размололи их и попытались найти цирконы. Как оказалось, древние кристаллы действительно присутствовали в более молодых породах острова Маврикий и на всем протяжении 700-километрового участка, который изучили Ашвал и его коллеги.

Возраст этих цирконов, как показал анализ долей свинца и урана в них, составляет около 2,6-3 миллиардов лет, а сам их химический состав близок к тому, что содержат подобные кристаллы в древнейших породах Индии и Мадагаскара – двух ближайших к Маврикию "осколков" Гондваны. Что интересно, схожие доли изотопов кислорода наблюдаются и в цирконах из древнейших пород в Канаде и Гренландии, что может указывать на их общее происхождение.

Как предполагают сами ученые, им удалось найти останки первого "мегаконтинента" Земли, который располагался примерно три миллиарда лет назад на месте современного Индийского океана, и  который впоследствии раскололся на части под действием тектонических процессов.

Останки этого континента сегодня постепенно "переплавляются" на дне океана, и часть его пород со включениями в виде цирконов выходит на поверхность Земли при формировании вулканических островов. Ученые предлагают назвать его "Маврицией" и приступить к поиску его осколков на дне Индийского океана для определения его границ и времени распада.

Источник: РИА Новости

Ученые из Университета Орегона под руководством Грегори Ретоллака (Gregory Retallack) исследовали скальные породы возрастом около трех миллиардов лет в пустынях северо-западной Австралии и обнаружили в них следы древнейших микроорганизмов. Это доказывает, что жизнь в толще почв существовала уже тогда, когда на поверхности планеты не было даже лишайников. Статья об исследовании опубликована в журнале Gondwana Research, о результатах исследования также сообщает сайт университета.

Исследовав обнаруженные окаменелости, исследователи пришли к выводу, что чаще всего в почвах того периода встречались актинобактерии, играющие важную роль в процессе разложения органических веществ. Доказано и присутствие пурпурных серных бактерий, которые способны синтезировать органические соединения без участия кислорода. Всего исследователи описали пять видов микроорганизмов, найденных в породах.

Авторы работы показали, что плотность бактерий в земле была довольно большая, можно говорить о существовании полноценных экосистем. Причем долгое время считалось, что в тот период организмы в почвах не жили, что все найденные образцы — морского происхождения. Но новое исследование доказывает, что это не так: полноценная и довольно разнообразная жизнь в земных почвах существовала на очень ранних этапах развития нашей планеты.

Источник: Научная Россия

Международная группа геологов обнаружила в древнейших породах Земли возможные намеки на то, что жизнь на нашей планете уже существовала 3,2 миллиарда лет назад и присутствовала в достаточно большом количестве для того, чтобы повлиять на состав минералов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Геологи нашли возможные следы жизни на Земле возрастом в 3,2 млрд лет"Это первое однозначное свидетельство того, что жизнь существовала в далекой древности, что отодвигает время ее появления на миллиард лет в прошлое.  Наша работа показала, что на ранней Земле не было никакого "азотного кризиса", как мы считали ранее, и что она могла поддерживать достаточно большую и разнообразную биосферу", — заявил Роджер Бьюик (Roger Buick) из университета Вашингтоне в Сиэтле (США).

Ученые-эволюционисты достаточно долго считали, что жизнь в современном виде распространилась по планете примерно два миллиарда лет назад, когда появились бактерии, способные захватывать атмосферный азот и превращать его в органические соединения.

До этого единственным источником "съедобных" азотных соединений выступали разряды молний, фиксировавшие относительно небольшие объемы азота из-за отсутствия кислорода в атмосфере юной Земли. Поэтому ученые часто называют эту эпоху "азотным кризисом", так как свободный "съедобный" азот практически отсутствовал в воде и на суше.

Бьюик и его коллеги обнаружили, что масштабы этого кризиса заметно преувеличивались, изучив химический состав нескольких десятков образцов осадочных пород, сформировавшихся 3,2-2,75 миллиарда лет назад под водой на территории будущей Австралии и Южной Африки. Эти минералы сформировались вдалеке от вулканов, у кромки суши, до появления кислорода в атмосфере Земли, что превратило их, в выражениях ученых, в своеобразную геологическую летопись.

Химический и минеральный анализ этих показал, что жизнь начала фиксировать азот уже 3,2 миллиарда лет назад. Это проявлялось в том, что соотношение атомов "тяжелых" изотопов азота и его обычной разновидности было примерно таким же, как и в современных морях и океанах, главным поставщиком азота в которых являются бактерии.

У этого открытия, помимо сдвига времени расцвета жизни на миллиард лет в прошлое, есть и два других интересных следствия. Во-первых, существование фиксирующих азот бактерий 3,2 миллиарда лет назад означает, что жизнь на Земле успела "изобрести" сразу два разных способа для фиксации азота — современный, появившийся 1,5-2,2 миллиарда лет назад, и древний, возникший гораздо раньше.

Судя по присутствию молибдена в древних породах, чьи атомы современные бактерии используют для расщепления азота, этот азотофиксирующий фермент был похож по принципу своего действия на современные белки, которые помогают бактериям "съедать" атмосферный азот. Другой вопрос заключается в том, откуда древние микробы могли взять молибден, если большая часть его попала в мировой океан после появления кислорода в атмосфере.

Отсюда следует второй интересный выводу авторов статьи — источником молибдена для таких бактерий могла служить суша, прибрежные районы, периодически омываемые водами первичного океана планеты.

"Мы никогда не найдем прямых свидетельств и окаменелых "одеял" из микробов, но наше открытие может быть косвенным намеком на то, что на суше в то время могла существовать жизнь. Вполне может быть, что микробы "выползли" на сушу и жили в виде слоя слизи на поверхности камней на суше 3,2 миллиарда лет или даже раньше", — заключает Бьюик.

Источник: РИА Новости 

В последнем номере журнала Science была опубликована статья о развитии жизни на нашей планете во времена молодого Солнца.

Земля во времена архейского эонаУченые из CRPG-CNRS University of Lorraine и университета Манчестера опровергли одну из теорий объясняющих теплый климат в те времена на нашей планете.

Не смотря на то, что вследствие слабого молодого Солнца температура на Земле в архее должна была быть гораздо ниже чем сегодня, что могло создавать фактически не возможные условия для развития жизни на нашей планете, у нас есть все подтверждения того, что Жизнь в течение всего этого времени от 3,8 до 2,4 млрд. лет назад успешно эволюционировала.

“Во времена архея, на поверхность Земли приходилось на 20-25% меньше солнечной энергии чем сейчас” рассказывает один их авторов исследования доктор Рей Берджесс, из Манчестерской школы Земли, атмосферы и Экологических наук. “Если выбросы парниковых газов в те времена были на современном уровне, то Земля должна была быть оледеневшей, чему противоречат полученные геологические данные, свидетельствующие о том, что никаких глобальных оледенений до конца архея не было и что на планете была широко распространена жидкая вода”.

Одно из объяснений данной загадки заключается в том, что уровень парниковых газов - один из регуляторов климата Земли - были значительно выше в архее, чем сегодня.

"Для противодействия эффекту слабого Солнца, концентрации диоксида углерода в атмосфере Земли должны были быть в 1000 раз выше, чем сейчас", - сказал ведущий автор профессор Бернард Марти, из CRPG-CNRS университета Лотарингии. "Тем не менее, древние ископаемые почвы - лучшие показатели концентрации древнего уровня углекислого газа в атмосфере показывают, что его концентрация в архее была гораздо меньше чем следовало бы ожидать. В атмосфере так же присутствовали и другие парниковые газы, в частности, аммиак и метан, но эти газы являются хрупкими и легко разрушаются от ультрафиолетовой солнечной радиации, поэтому вряд ли оказывали какое-то влияние."

Другая проверяемая ими теория объясняет парниковый эффект большим содержанием в атмосфере азота, усиливавшего парниковый эффект от углекислого газа и позволившего в результате этого Земле оставаться свободной ото льда.

Ученые проанализировали образцы крошечных пузырьков воздуха в капельках воды с кварца Северной Австралии, из очень старых и исключительно хорошо сохранившихся пород.

"Мы измерили количество изотопов азота и аргона в древнем воздуха", сказал профессор Марти. "Аргон благородный газ, который, будучи химически инертными, является идеальным элементом для мониторинга атмосферных изменений. Использовав измерения азота и аргона, мы смогли реконструировать количество и изотопный состава азота, растворенного в воде, что позволило реконструировать атмосферу, которая когда-то была в равновесии с водой. "

Исследователи обнаружили, что парциальное давление азота в архейской атмосфере было примерно такое же, а возможно, даже немного ниже, чем в настоящее время, что исключает влияние азота в качестве одного из главных претендентов на решение головоломки раннего климата Земли.

Д-р Берджесс добавил: "количество азота в атмосфере было слишком низким для повышения парникового эффекта углекислого газа и недостаточным, чтобы это привело к нагреву планеты. По нашим расчетам содержание углекислого газа должно было быть выше, чем считалось ранее, что приводит в противоречие с их оценками основанными на ископаемых почвах показывающих, что содержание парникового газа было не достаточно высоким чтобы объяснить парадокс молодого Солнца.

Читайте так же о моделировании климата Земли в неоархеи 2,8 млрд лет назад и как могли водород и азот повлиять на повышение температуры Земли.

Источник: Phys.org

Геологи установили, что кислород присутствовал в атмосфере Землю большую часть ее истории. Следовательно, первые фотосинтезирующие организмы возникли гораздо раньше, чем принято считать.

Кислород появился в атмосфере Земли уже 3 млрд лет назад Об этом говорится в статье датских исследователей из Копенгагенского университета, опубликованной в свежем выпуске журнала Nature.

Считается, что почти половину своей 4,5-миллиардной истории Земля провела без кислородной атмосферы. Впервые в ощутимых количествах кислород появился на нашей планете во время так называемой кислородной революции около 2,3 миллиардов лет назад - его стали выделять фотосинтезирующие бактерии. Об увеличении концентрации кислорода говорят окисленные породы, в тот период впервые появляющиеся в геологической летописи.

Однако авторы статьи выяснили, что кислород стал поступать в атмосферу на 700 миллионов лет раньше. Об этом свидетельствует анализ образцов палеопочвы возрастом 3 миллиарда лет, собранных в Южной Африке. Ученые обнаружили, что в палеопочве наблюдается пониженное содержание изотопа хрома-53. Это говорит об активных процессах окисления, при которых хром с валентностью III переходил в хром с валентностью IV.

Дело в том, что хром-53 накапливается преимущественно в окисленной форме, а затем соединения хрома IV вымываются, что понижает общее содержание изотопа. Исходя из особенностей этого процесса, геологи вычислили, что 3 миллиарда лет назад концентрация кислорода в атмосфере составляла 3 на 10 в минус 4-ой степени от нынешнего уровня. Почти наверняка он имел биогенное происхождение, поскольку за счет чисто абиотических процессов так много O₂ образоваться не может.

«Наше исследование доказывает, что аэробные формы жизни и фотосинтез, при котором выделяется кислород, появились очень рано», -- пояснил Шон Кроув, один из авторов работы.

Источник: infox.ru