Строматолиты формации Дрессер помогут изучить биосигнатуры Марса

Самые ранние морфологические следы жизни на Земле часто вызывают большие споры. Во-первых, небиологические процессы могут создавать относительно похожие структуры. Во вторых, такие окаменелости часто подвергались значительным изменениям и метаморфизму.

Строматолиты – это слоистые органо-осадочные структуры, отражающие сложные взаимодействия между микробными сообществами и окружающей их средой. Долгое время они считались ключевыми макроископаемыми для обнаружения жизни в древних осадочных породах. Однако, биологическое происхождение древних строматолитов часто подвергалось критике.

В статье, опубликованной 4 ноября в журнале Geology, используется ряд передовых двух- и трехмерных аналитических методов для установления биологического происхождения самых старых строматолитов Земли из формации Дрессер возрастом 3,48 миллиарда лет (в районе Пилбара в Западной Австралии).

Хотя эти строматолиты подверглись серьезному диагенезу и выветриванию и не сохранили органические вещества, группа ученых под руководством доктора Кейрона Хикмана-Льюиса (Keyron Hickman-Lewis) из Музея естественной истории в Лондоне использовала оптическую и электронную микроскопию, элементную геохимию, рамановскую спектроскопию и синхротронную томография для выявления многочисленных характеристик, указывающих на их биологическое происхождение.

Команда смогла достичь первых субмикронных размеров пикселей и вокселей для визуализации докембрийских строматолитовых микроструктур с помощью фазово-контрастного изображения с использованием канала луча SYRMEP на синхротроне Элеттрам в Италии. Это позволило идентифицировать неоднородную морфологию слоев, пустоты, возникающие в результате дегазации разлагающихся органических материалов, и столбообразные вертикальные структуры, интерпретируемые как микробная палисадная структура, общий индикатор фототрофного роста.

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

Осадочные породы на поверхности Марса подверглись аналогичному всепроникающему окислению и также содержат в основном оксиды железа в верхних слоях, толщиной от сантиметров до метров. В этом отношении строматолиты формации Дрессер могут стать уникальными материалами, чтобы сообщить нам о точном способе сохранения биосигнатур, которые, как ожидается, могут быть обнаружены на Марсе.

По мере того, как марсоход Mars 2020 Perseverance продолжает исследование кратера Джезеро, мы должны искать морфологические проявления жизни, напоминающие те, что были обнаружены в формации Дрессер, и готовиться к расширенному мульти-методическому анализу, когда марсианские образцы в конечном итоге будут возвращены на Землю.

Источник: K. Hickman-Lewis et al, Advanced two- and three-dimensional insights into Earth’s oldest stromatolites (ca. 3.5 Ga): Prospects for the search for life on Mars, Geology (2022). DOI: 10.1130/G50390.1