Палеонтологи обнаружили в Австралии отложения древних морских осадочных пород, которые содержат в себе включения, похожие на так называемые тилакоиды, фотосинтезирующие структуры в клетках цианобактерий. Их открытие указывает на то, что фотосинтез появился на Земле как минимум 1,7-1,8 млрд лет назад, пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Мы обнаружили пока самые древние на Земле тилакоиды внутри цилиндрических микроокаменелостей, которые были найдены в отложениях пород из австралийской формации Макдермотт. Их открытие отодвигает время появления цианобактерий с тилакоидами назад в прошлое как минимум на 1,2 млрд лет и говорит в пользу того, что подобные микробы появились примерно 1,75 млрд лет назад", - пишут исследователи.

Данное открытие было совершено группой европейских палеонтологов под руководством профессора Льежского университета (Бельгия) Эммануэль Яво при изучении необычных микроскопических окаменелостей, которые были найдены на севере Австралии у берегов реки Макартур. Здесь залегают породы австралийской формации Макдермотт, которые сформировались на дне древнего моря примерно 1,78-1,73 млрд лет назад.

В этих отложениях присутствуют цилиндрические структуры, похожие по размерам и форме на бактерий или архей. Профессор Яво и ее коллеги впервые изучили внутреннее устройство этих микроокаменелостей при помощи трансмиссионного электронного микроскопа, для чего они разрезали несколько цилиндров на тонкие слои и просканировали их при помощи этого устройства.

По этой причине находка профессора Яво и ее коллег пока является самым древним на Земле свидетельством существования фотосинтезирующих организмов в целом и цианобактерий в частности. Последующее изучение этих окаменелостей, а также поиски их аналогов в других древних породах помогут ученым уточнить то, как и когда на нашей планете появились первые существа, способные использовать солнечную энергию для получения питательных веществ.

Ископаемая история фотосинтеза

По текущим представлениям палеонтологов и геологов, первые фотосинтезирующие организмы появились на Земле примерно 2,4-2,1 млрд лет назад. Многие ученые считают, что свидетельством этого является то, что в это время произошла так называемая "великая кислородная катастрофа", во время которой концентрация кислорода в водах первичного океана Земли и ее атмосферы за очень короткое время выросла на несколько порядков.

Другие исследователи пока сомневаются в этом, так как у исследователей пока нет однозначных свидетельств существования фотосинтезирующих организмов в начале палеозойской эры. По этой причине "скептики" считают, что данные резкие сдвиги в концентрации газов могли породить абиогенные процессы, в том числе перемены в характере круговорота пород в недрах Земли.

Международная группа геофизиков решила вековую задачу – ученые выяснили, когда и каким образом объединились древние суперконтиненты Колумбия и Родиния. Исследование под названием "О долговечной связи между Южной Сибирью и Северной Лаврентией в Протерозойскую эру" было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

"В новом исследовании мы заключаем, что север Лаврентии (Северная Америка) и юг Сибири были объединены в периоды примерно с 1,2 – 1,9 миллиарда лет до 700 миллионов лет назад", — заявил соавтор работы Кевин Чемберлен из Вайомингского университета, на сайте которого коротко передается содержание исследования.

В работе принимали участие исследователи из нескольких канадских, шведских и российских университетов. Ученые фактически проделали работу детективов – "пришли на место преступления после происшествия и собрали его куски воедино", отметил Чемберлен. Геофизикам удалось обнаружить образцы одних и тех же пород на различных территориях современных континентов, ранее примыкавших друг к другу, и установить общность этих частей через их расположение, строение и химический состав. Возраст пород сравнивали при помощи уран-свинцового метода.

 Специалисты пришли к выводу, что обнаруженные породы раньше были единым целым и входили в состав объединенного суперконтинента. Всего ученые нашли около 250 дайек (геологические тела — ред.), сравнение пород из которых позволило им построить базу континентальных образцов возрастами 2700-500 миллионов лет. Геофизики и другие специалисты работают и над более молодыми образцами – от 100 до 400 миллионов лет.

 "Большинство основных месторождений металлов на Земле сформировались в ранний период истории планеты", — отметил Кевин Чемберлен.

 В статье отмечается, что исследование ученых может быть полезным при расчете экономической целесообразности будущей разведки нефти и газа.

Источник: infox.ru

В потёртом сердце южноафриканского кратера Вредефорт таятся любопытные чёрно-зелёные породы. Это всё, что осталось от магматического моря, некогда наполнявшего дыру в земле, утверждают Десмонд Мозер из Западного университета Онтарио (Канада). Десятикилометровый кратер Вредефорт образовался 2,02 млрд лет назад, и с тех пор, естественно, время его не щадило.

Вредефорт, снимок спутника НАСА. Образование под названием Вредефорт когда-то было совсем другим. Его первоначальный диаметр оценивается в 300 км. Астероид или метеороид, угодивший в Африку, имел, вероятно, 10 км в поперечнике и «вырыл» яму, глубина которой в десять раз превышала Гранд-Каньон, замечает г-н Мозер. Земная кора расплавилась, и на месте удара образовалось озеро магмы. Примерно то же самое произошло чуть позже в Онтарио, где появился кратер Садбери (он чуть меньше). Ему группа г-на Мозера тоже уделила внимание.

Циркон возрастом 3 млрд лет, переживший удар (здесь и ниже фото Desmond Moser). Что осталось от того расплава? Считалось, что ничего или почти ничего. Наблюдаются беспорядочные слои брекчии, сформированные слоями коры, которая упала в кратер сразу после удара. Слои скользили настолько быстро, что обусловленное этим трение расплавило камень и превратило его в стекловидную породу под названием псевдотахилит. Имеются также дайки, то есть трещины в окружающем материале, которые оказались заполнены лавой (эта порода именуется гранофиром). 

Но в 1990-х г-н Мозер обнаружил в центре кратера кое-что ещё. Он пытался определить возраст Вредефорта и случайно наткнулся на девственные цирконы возрастом 2,02 млрд лет — крошечные кусочки минералов без каких бы то ни было следов удара. Они прятались как раз в дайках. Дайки проходят через древнюю кору, которая когда-то находилась на глубине 20 км. Г-н Мозер полагает, что подостывшая магма проникла в породы коры и как бы закупорила кратер. Кора при этом выгнулась куполом: вспомните видео с демонстрацией падения капли на поверхность воды. 

Г-н Мозер опубликовал свои рассуждения в 1997 году, и сразу же развернулась дискуссия о том, можно ли считать дайки, заполненные габброноритами, остатком импактных расплавов. Сражение не закончилось по сей день. Одни исследователи отвергают эту точку зрения, поскольку магма обладает необычной слоистостью, служащей признаком того, что порода претерпела изменения. Возможно, это ещё один пример псевдотахилита или участок первоначальной земной коры. Другие полагают, что юные цирконы могли кристаллизоваться под влиянием тепла от удара.

Поэтому г-н Мозер и его коллеги вернулись в Южную Африку и занялись поиском доказательств, что дайки и кратер имеют одинаковый возраст. Выяснилось, что цирконы распределены случайным образом и перемежаются с окружающими минералами, то есть они не могли появиться благодаря теплу от удара позднее, чем соседи. 

Наконец, концентрация гафния говорит о том, что магма представляет собой расплавленную породу возрастом 3 млрд лет, которая до удара находилась на поверхности Земли (аналогичные осадочные и магматические породы можно найти в соседнем Витватерсранде), а не ту глубокую кору, что обнажена сейчас благодаря двум миллиардам лет эрозии. 

Если учёные правы, то по этим признакам имеет смысл искать и другие кратеры. Действительно, существуют более древние породы с аналогичным составом и текстурой.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology. В том же номере Мэтью Юбер из Брюссельского университета (Бельгия) и его коллеги сообщают об обнаружении выброшенного ударом материала Вредефорта в Карелии. Выпаренные фрагменты породы поднялись в атмосферу и упали в 2 500 км от кратера на протоконтинент, ставший позднее северо-западной частью России и Скандинавией. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА