Es gibt keine Anzeichen für ein frühes Leben

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Forscher erforschen Kohlenstoff in 3,9 Milliarden Jahre alten kanadischen Gesteinen.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Graphit, der in alten Eisenformationen in Saglik-Hebron in Nunatsiavut gefunden wurde und einst als die ältesten Lebensformen der Erde galt, wahrscheinlich abiotischen Ursprungs ist.

Frühes Leben auf der Erde

Die Kohlenstoffisotopenzusammensetzung von Eisenformationen aus dem Saglik-Hebron-Komplex in Nunatsiavut (Nord-Labrador) gilt als Beweis für die ältesten Spuren von Leben auf der Erde. Doch eine neue Studie der University of Ottawa, der Carleton University und des University College London legt etwas anderes nahe.

Die Studie zeigt, dass die petrographischen, geochemischen und spektroskopischen Merkmale im Graphit (kristalline Form von Kohlenstoff), die in den chemischen Sedimentgesteinen von Saglik-Hebron gefunden werden, tatsächlich „abiotisch“ sind, d. h. nicht lebende physikalische oder chemische Aspekte der Umwelt oder ohne Leben.

Die abiotische Natur von Graphit

Dies erweitert unser Verständnis darüber, wie sich frühe Biomasse auf der Erde veränderte, und konzentriert sich dabei auf die Wechselwirkung zwischen nichtbiologischen Prozessen und den Überresten des antiken Lebens. Die Untersuchung graphitischer Materialien ist der Schlüssel zur Entschlüsselung des Kohlenstoffkreislaufs auf der Erde in seinen frühen Stadien.

Diese Studie wird als von entscheidender Bedeutung für die Suche nach antikem Leben auf der Erde und möglicherweise auf benachbarten Planeten angesehen.

Neue Methoden in der geochemischen Analyse

Die Forscher verwendeten Mikro-Raman-Spektroskopie und untersuchten die Isotopensignaturen in diesen Gesteinen erneut. Ihre Ergebnisse zeigten, dass Graphit möglicherweise aus flüssigen Materialien mit Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff stammt und möglicherweise aus der Zersetzung alter organischer Materialien entstanden ist.

„Unsere Studie konzentriert sich auf chemische Sedimentgesteine, die in der Region Saglik-Hebron gefunden wurden. Diese Gesteine ​​gehören zu den ältesten auf der Erde und sind durch ozeanische Niederschläge entstanden ein Ergebnis bakterieller Aktivität“, erklärt Co-Autor Jonathan O’Neill, außerordentlicher Professor am Department of Earth and Environmental Sciences der University of Ottawa.

Geologische Signaturen überarbeitet

O’Neill fügt hinzu: „Sie sind ideal für die Untersuchung antiker biologischer Prozesse. Unsere Studie stellt die bisherige Interpretation in Frage, dass die Kohlenstoffisotopenzusammensetzung dieser Gesteine ​​auf einen biologischen Ursprung hinweist, ihre spektralen Eigenschaften jedoch auf abiotische Eigenschaften hinweisen. Dies veranlasst uns, die dafür verantwortlichen Prozesse zu überdenken.“ für die Isotopensignaturen und wie sie verknüpft werden können. Wirkung von Mikroorganismen.

Die Forschung im vergangenen Jahr konzentrierte sich auf Proben, die in Nunatsiavut während einer Feldkampagne im Jahr 2016 gesammelt wurden. Die petrographische Charakterisierung wurde in Ottawa durchgeführt und die graphitische Kohlenstoffspektroskopie wurde in London, Großbritannien, durchgeführt.

Ursprünge des graphitischen Kohlenstoffs

„Grafischer Kohlenstoff aus chemischen Sedimentgesteinsproben wurde in drei etwa 3,9 Milliarden Jahre alten Sedimentgesteinsproben untersucht. Die spektroskopische Analyse dieses graphitischen Kohlenstoffs zeigt, dass er sich aus metamorphen Flüssigkeiten gebildet hat (bei Temperaturen über 500 Grad Fahrenheit).^Oh„C) Nicht durch Prozesse, die die Wirkung von Bakterien beinhalten“, sagt O’Neill.

Untersuchungen zeigen, dass sich der Graphit im Gestein möglicherweise ohne die Anwesenheit von organischem Leben gebildet hat, möglicherweise durch den Prozess der Kohlenstoffextraktion. Der Grad der Kristallinität von Graphit hängt mit der Metamorphose des Gesteins zusammen, was darauf hindeutet, dass die Metamorphose die Erhaltung und Veränderung von Materialien auf Kohlenstoffbasis beeinflusst.

Referenz: „Abiotische Synthese von Graphitkarbonaten in Sajlik-Hebron-metamorphisierten Sedimentgesteinen des Euroccan“ von Zixiao Guo, Dominique Papineau, Jonathan O’Neill, Hanika Rizzo, Zhongqiang Chen, Shen Zhengqiu und Chen Bingxi, 6. Juli 2024, Naturkommunikation.
doi: 10.1038/s41467-024-50134-1