Ученые Санкт-Петербургского университета изучили вулканические породы с самородным железом острова Диско (Гренландия) и выяснили, что они могли выступать источником фосфора для возникновения первых живых организмов. При этом их формирование было возможно в условиях древней Земли.
Изучая вулканические породы с острова Диско, ученые обнаружили целый комплекс фосфорсодержащих минералов. При этом некоторые из них содержали фосфор в отрицательной степени окисления. Именно такие соединения могли быть источниками фосфора, необходимого для возникновения первых живых организмов.
Пока в научной литературе преобладает мнение, что источником пребиотического фосфора могли быть метеориты, так как минералы, содержащие фосфор в отрицательной степени окисления, практически не встречаются на Земле. Совместные исследования ученых Санкт-Петербургского университета и Удмуртского федерального исследовательского центра позволили доказать, что в земных условиях тоже могут образовываться значительные скопления таких минералов.
«Кислород — один из основных элементов земной коры. Поэтому почти все железо в земной коре встречается в виде оксидов (гематита и магнетита). Появление самородного железа предполагает практически полное отсутствие кислорода в минералообразующей системе, что в земных условиях реализуется крайне редко. При этом 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», ― подчеркнул Олег Верещагин, один из ведущих авторов исследования, доцент СПбГУ.
При изучении вулканитов специалисты использовали целый ряд локальных инструментальных методов, ранее не применявшихся для таких объектов. Это позволило выявить серию редких и необычных минералов, установить закономерности их формирования и сделать предположения о путях возникновения первых органических молекул.
«В частности, мы установили ряд минералов, характерных для метеоритов (такие как никельфосфид, шрейберзит, тенит, безводные фосфаты железа с натрием). Наконец, мы обратили внимание на примесь фосфора в самородном железе и сделали предположение, что не только фосфиды, но и железо могло быть источником пребиотического фосфора», ― заметил Олег Верещагин.
Фосфор ― один из ключевых элементов, необходимых для возникновения и поддержания жизни. Одна из основных концепций предполагает, что источником растворимого реакционноспособного фосфора могут быть фосфиды, которые содержат его в отрицательной степени окисления и легко окисляются до химически активных соединений фосфора.
Тем не менее, фосфиды практически не известны на современной Земле. Однако выяснилось, что самородное железо — доминирующий компонент в минеральной ассоциации фосфидов — также может быть источником фосфора, поскольку оно легко окисляется и может содержать достаточное количество фосфидов.
Исследование показывает, что породы с самородным железом могли формироваться в условиях ранней Земли при контакте базальтов в приповерхностных условиях с сильными восстановителями - углеводородами, метаном или водородом. В дальнейшем ученые планируют изучить другие объекты с самородным железом, в том числе редкие и необычные минералы.
Оценили 7 человек
6 кармы