Возможно, что фотосинтез возник на Земле значительно раньше, чем считали до сих пор. Об этом могут свидетельствовать кристаллы гематита, обнаруженные в Австралии. Возраст этих кристаллов - 3,46 миллиарда лет, в то время как самые древние обнаруженные до сих пор остатки фотосинтезирующих бактерий и следы окислительной атмосферы датируются возрастом 2,2-2,4 миллиарда лет.
Минерал гематит - оксид железа, образуется при окислении железа кислородом. Как правило, его присутствие в отложениях свидетельствует об их возникновении в окислительной среде. Кристаллы гематита были найдены в отложениях так называемого кратона Пиллбара в кремневых формациях у города Марбл-Бар (Marble Bar Chert, Pilbara Craton) в Западной Австралии. Кратонами называют участки земной коры, сохранившие стабильность и не претерпевшие особенных изменений на протяжении миллиардов лет. Хотя в то время, когда возникала эта формация, эти места были дном океана, кратон не подвергался процессам складчатости и слагающие его горные породы не подвергались эрозии.
Хироши Охмото (Hiroshi Ohmoto), геохимик из Пеннсильванского Университета (Pennsylvania State University), занимавшийся исследованиями обнаруженных образцов гематита, говорит, что гематит может формироваться и без участия свободного кислорода, из гидроокислов железа под действием ультрафиолета. Но в данном случае ультрафиолет не мог способствовать возникновению этих кристаллов. Дело в том, что гематит был обнаружен в кремневых породах, располагающихся между двумя слоями лавы. А структура этой лавы свидетельствует о том, что она застывала под водой и под давлением, на глубине, как минимум, 200 метров. Видимо, поверх лавы от более древнего извержения сформировался слой осадка, содержавший железо, а возле горячих гидротермальных источников из железа, содержавшегося в этом осадке и растворенного в воде кислорода сформировался гематит. При новом извержении он был захоронен под слоем лавы.
Исследователи также исключают возможность более позднего окисления древних слоев. Рядом с гематитом найдены легко окисляемые минералы, например, колчеданы, которые неминуемо бы окислились, если бы к этим слоям был доступ кислорода в последующие геологические эпохи.
Таким образом, получается, что уже 3,46 миллиарда лет назад в океане, на глубине 200 метров концентрация кислорода была довольно высокой. В принципе, у этого открытия могут быть и чисто геологические объяснения, ведь данная "кислородная аномалия" могла быть локальной, а кислород мог выделяться из глубин земли. Но исследователи все-таки склоняются к биологическому объяснению столь высокой концентрации кислорода.
Работа исследователей была опубликована в журнале "Nature Geoscience"
На фото: кристаллы гематита на кварце. Правда, этот образец не из Австралии, а из Центрального Казахстана.
