Жизнь на Земле зародилась 4,1 миллиарда лет назад — на 300 миллионов лет раньше, чем принято считать в науке. Об этом говорит углерод органического происхождения, обнаруженный в миниатюрных кристаллах. Однако биогенная природа этого вещества вызвала сомнения у многих ученых. Спорное исследование представлено в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Геологи работали с цирконами — кристаллами из кремния, кислорода и циркония, нередко включающими в свой состав другие минералы. Их ценность в том, что они на миллионы лет переживают породы, где они изначально сформировались. Так, древнейшие породы на Земле датируются четырьмя миллиардами лет, а цирконы ученым встречались и на четыреста миллионов лет старше. По сути, это единственное «окно» к первой главе в истории Земли — гадею (катархею).
Геохимик Элизабет Белл (Elizabeth Bell) и ее коллеги анализировали цирконы с массива Джек Хиллс (Западная Австралия) — главный источник гадейских минералов. Они нашли в одном из цирконов (его датируют 4,1 миллиардами лет) включения углерода (графит). Изотопное соотношение атомов углерода в графите такое же, как в органических веществах.
Хотя авторы статьи перечисляют возможные абиотические процессы, которые могли бы создать этот графит, они настаивают на том, что это вещество зародилось в органических соединениях в отложениях, попадавших в мантию Земли в ходе столкновения тектонических плит. Пока отложения плавились и превращались в магму, температура и давление превращали углерод в графит.
Если гипотеза Белл подтвердится, это будет новое доказательство того, что ранняя Земля была не раскаленным адом с непрекращающейся бомбардировкой метеоритами, а вполне благоприятным для жизни местом. Так, ученые уже удостоверились в наличии на ней жидкой воды.
Однако научное сообщество пока сохраняет осторожность. В 2008 году еще один коллектив ученых нашел «признаки жизни» в цирконах возрастом 4,3 миллиарда лет, но дальнейший анализ показал, что углеродные включения попали в кристаллы уже в лаборатории. Белл и ее коллеги приложили все усилия для того, чтобы избежать повторения этой ситуации.
Критики также отмечают, что характерное для органики изотопное соотношение может возникать и от многих абиотических процессов. Например, углерод мог попасть в циркон из некоторых метеоритов. Кроме того, идентичные изотопные маркеры дают реакции Фишера-Тропша (углерод, кислород и водород превращаются в углеводороды в присутствии катализатора), активно проходившие около гадейских гидротермальных источников.
Окончательно решить вопрос биотического происхождения графита в цирконах может помочь Марс — на его поверхности сохранились породы старше четырех миллиардов лет. Если ученые найдут следы жизни на Красной планете в тот период, можно будет говорить и о жизни на катархейской Земле.