Неожиданный поворот. Ученые полагают, что жизнь на Земле возникла раньше, чем тектоника плит

Фото: Prof. LI Xianhua's group

Тот факт, что Земля является единственной планетой с жизнью, а также единственной известной тектоникой плит, как правило, заставляет ученых думать, что это вовсе не случайность. Однако новое изучение древнейших горных пород в мире ставит под сомнение это утверждение, пишет IFLScience.

Авторы исследования полагают, что тектонические процессы на нашей планете могли начаться лишь после возникновения первых организмов на планете. Впрочем, исследователи признают, что их выводы сложно назвать окончательными, однако, если их удастся подтвердить, это будет иметь большое значение для того, что необходимо для продолжения жизни.

Движения земной коры обеспечивают множество преимуществ для жизни на нашей планете: от энергии, доступной вокруг гидротермальных жерл и до переработки древних горных пород на границе плит. Кроме того, смещение континентов также внесло свою лепту в распространении видов по планете. Простыми словами, нет сомнения, что тектоника Земли и жизнь на планете связаны. Но главным остается другой вопрос: действительно ли жизнь нуждается в тектонических процессах или только извлекает из нее пользу?

В новом исследовании ученые из Института геологии и геофизики Китайской академии наук (IGGCAS) обнаружили, что первые доказательства геологической переработки в действительности имеют возраст около 3,8 миллиарда лет.

При этом, по словам соавтора исследования, профессора Росса Митчелла, самыми древними из сохранившихся на планете земных материалов считаются цирконы, обнаруженные в Западной Австралии. Это всего лишь минералы, а вовсе не горные породы, которые сохранились в виде зерен осадка. При этом самые старые горные породы были обнаружены в комплексе гнейсов Акаста на севере Канады.

Отметим, что Митчелл с командой сосредоточились на поиске доказательств изменений, которые неизбежно происходят, когда зоны субдукции втягивают камни в недра Земли. По словам соавтора исследования, профессора IGGCAS Ли Сяньхуа, они с коллегами обнаружили, что самые старые образцы возрастом около 4 миллиардов лет не показывают никаких признаков переработки поверхностного материала. При этом самое раннее свидетельство, которое ученым удалось обнаружить, датировано возрастом не менее 3,8 миллиарда лет.

Выводы исследователей были основаны на изотопах кремния и кислорода в породах. Дело в том, что ранние океаны Земли были весьма богаты тяжелым кремнием, а в отсутствие жизни он попросту опустился на морское дно. Тем не менее, протестированные исследователями породы, не были обогащены тяжелыми изотопами, как ожидали ученые. Если бы кремний перерабатывался через магматические камеры или извергался вулканами, все должно было бы выглядеть совсем иначе.

Ученые отмечают, за 4 миллиарда лет древние породы были чрезвычайно переработаны, а потому идентификация их исходного кремния — весьма сложная задача. Поэтому авторы сосредоточились на изучении цирконов в породах, так как они более устойчивы к изменениям.

В ходе исследования ученые измерили изотопы в породах разного возраста и обнаружили сдвиг на 3,8 миллиарда лет назад, что, по мнению ученых, указывает на начало субдукции близлежащих плит. По словам соавтора исследования, профессора Аллен Натман из Университета Вуллонгогнга, основная проблема заключается в том, что ученым потребуется изучить больше образцов. Так как отсутствие субдукции на отдельной небольшой области вовсе не означает ее отсутствие на всей планете.

Авторы исследования согласны, что этот сдвиг на 3,8 миллиарда лет на самом деле может оказаться локальным, тем не менее новые результаты предполагают, что все может быть не так, как предполагалось ранее. Поэтому исследователи полагают, что научному сообществу также стоит рассмотреть возможность глобального включения тектоники на Земле уже после появления первых форм жизни на планете.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform