Источник жизни в Гренландии: ученые нашли минералы с фосфором, необходимые для возникновения первых живых организмов

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.
Источник жизни в Гренландии: ученые нашли минералы с фосфором, необходимые для возникновения первых живых организмов
Freepik

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.

ОлегВерещагин
ученый, доцент
кафедры минералогии СПбГУ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Unsplash
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

Unsplash
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.

Так, в ближайших планах ― исследование знаменитых месторождений самородного железа из Сибири.

Результаты работы были опубликованы в научном журнале Geoscience Frontiers.