Древнейшие строматолиты Земли и поиски жизни на Марсе

Боулдер, Колорадо, США: Самые ранние морфологические следы жизни на Земле часто вызывают большие споры, как потому, что небиологические процессы могут приводить к образованию относительно похожих структур, так и потому, что такие окаменелости часто подвергались значительным изменениям и метаморфизму.

Строматолиты, слоистые органо-осадочные структуры, отражающие сложные взаимодействия между микробными сообществами и окружающей средой, долгое время считались ключевыми макрокаменелостями для обнаружения жизни в древних осадочных породах; однако биологическое происхождение древних строматолитов часто подвергалось критике. В статье, опубликованной в пятницу в журнале Геологического общества Америки Geology, используется ряд передовых двух- и трехмерных аналитических методов для установления биологического происхождения старейших строматолитов Земли из формации Дрессер, Пилбара, Западная Австралия, возраст которой составляет 3,48 миллиарда лет.

Хотя эти строматолиты подверглись серьезному диагенезу и выветриванию и не сохранили органических материалов, команда, возглавляемая доктором Кейроном Хикманом-Льюисом из Музея естественной истории в Лондоне, использовала оптическую и электронную микроскопию, элементарную геохимию, рамановскую спектроскопию и лабораторную и синхротронную томографию для выявления многочисленных характеристик, указывающих на биологическое происхождение.

В дополнение к выполнению лабораторной томографии 3D строматолитовой макроструктуры, команда смогла достичь первых субмикронных размеров пикселей и вокселей для визуализации микроструктур докембрийского строматолита с помощью фазово-контрастной визуализации с использованием SYRMEP beamline на синхротроне Elettra, Триест, Италия. Это позволило идентифицировать неоднородную морфологию слоев, пустые пространства, возникающие в результате дегазации разлагающихся органических материалов, и столбообразные вертикальные структуры, интерпретируемые как микробная частоколообразная структура, общий показатель фототрофного роста.

Строматолиты формации Дрессер были в основном заменены гематитом (оксидом железа) из-за недавнего выветривания. Хотя это делает невозможным органический геохимический анализ, этот состав имеет большое значение для поиска жизни на Марсе.

Осадочные породы на поверхности Марса подверглись аналогичному повсеместному окислению и также содержат в основном оксиды железа в верхних слоях от сантиметров до метров. В этом отношении строматолиты формации Дрессер могут быть уникальными материалами, которые могут сообщить нам о точном стиле сохранения биосигналов, ожидаемом на Марсе. Поскольку марсоход Mars 2020 Perseverance продолжает исследование кратера Джезеро, мы должны искать морфологические проявления жизни, сходные с теми, которые были обнаружены в формации Дрессер, и готовиться к передовому анализу с использованием нескольких методов, когда марсианские образцы в конечном итоге будут возвращены на Землю.