Слава Богу для гранита. Если бы не формирование и последующая эрозия больших количеств металлически-богатого гранита на суперконтиненте, сформировавшемся миллиарды лет назад, развитие многоклеточной жизни — включая нас — возможно, задушили или задержали, согласно новому исследованию.
Для большой части ее истории жизнь на Земле существовала как только одноклеточные организмы. Определенные протеины, критически важные для многоклеточной жизни и предполагаемые быть одинаково критически важными для ее развития от одноклеточных предков, требуют элементов хэви-метала, особенно медь, цинк и молибден, говорит Джон Парнелл, специалист в области наук о Земле в Абердинском университете в Соединенном Королевстве. Предыдущие исследования предполагают что многоклеточная жизнь, развитая когда-то между 1,6 миллиарда и 1,2 миллиарда лет назад. Исследователи думали, что перед теми инновациями, эти жизненные металлы были заперты от окружающих сред, где жизнь процветала — или изолированный в бедных кислородом глубинах океана или проводимый в древних рудных залежах в Земной коре, ожидая, чтобы быть разрушенной.
Теперь, Парнелл и его коллеги предложили другой выбор, соответствующий новым геологическим доказательствам: существенные металлы разрушили от редкого типа гранита, сформировавшегося в большом количестве вскоре после того, как landmasses Земли столкнулся для создания суперконтинента Нуна приблизительно 1,9 миллиарда лет назад. Исследования бригады показывают, что большая часть нароста этой разновидности гранита — чей химический состав заставил металлы быть сконцентрированными в рудных залежах, с готовностью разрушенных, а не распределил всюду по камню — сформированный между 1,8 миллиарда и 1,3 миллиарда лет назад, когда литой материал от глубоко ниже Земной коры повысился к только ниже поверхности и кристаллизовал.Геологическая летопись во всем мире содержит обильные доказательства, что эта форма гранита начала разрушать почти немедленно, обеспечив множество металлов прибрежному и окружающим средам низины, говорят исследователи.
Например, отношения стронциевых изотопов в древних камнях, первоначально депонированных как отложения морского дна, показывают, что эрозия с суперконтинента достигла максимума в пределах 1,9 миллиарда лет назад. Кроме того, большие суммы полезных ископаемых сульфата, особенно, сформировавшиеся в результате испарения минерально-богатых вод в засушливых окружающих средах, начали появляться приблизительно 1,7 миллиарда лет назад, знак, что сульфиды металла, найденные в богатом рудой наросте камней, разрушали, таким образом выпуская металлы.
Одноклеточные организмы включили эти металлические микроэлементы в металлические связывающие белки, в конечном счете позволившие диверсификацию многоклеточной жизни, исследователи размышляют онлайн в этом месяце в Геологии.Результаты бригады «являются интересными и интригующими», говорят Ариэль Анбар, biogeochemist в Университете штата Аризона, Темпе. Несмотря на то, что повышение концентраций кислорода в атмосфере приблизительно 2,4 миллиарда лет назад предполагает, что увеличил эрозию — и, поэтому, увеличенный поток металлов в окружающую среду — был неизбежен, большая сумма недавно сформированного гранита был, несомненно, важный источник металлов также, добавляет он.Результаты нового исследования добавляют к все более и более подробной картине геохимического развития Земли в критическом моменте в истории жизни, говорит Крис Дюпон, микробовый физиолог в Институте Родной матери Дж.
Крэйга в Сан-Диего, Калифорния. «Это – привлекательная гипотеза», отмечает он. Однако он добавляет, другая альтернатива – то, что жизнь в мелководье, окружающем суперконтинент Нуна, смогла развить мультиклеточность путем умения обойтись меньшими концентрациями металлов, чем принято Парнеллом и его коллеги, отдав увеличенную поставку металлов от спорного гранита.Генетические исследования современных организмов предполагают, что протеины, делающие мультиклеточность возможной, особенно те, которые требуют цинка, развитого довольно поздно, между 1,6 миллиарда и 1,2 миллиарда лет назад, Дюпон, отмечают. «Перед тем временем была ограничена жизнь, и затем это расширилось.
Проблема, мы не знаем то, чем металлические концентрации в океане были во время этого периода, и мы все еще должны идентифицировать источники этих металлов».