Изотопный состав серы, содержащейся в соединениях, извлеченных из старейших скал Земли, позволяет предположить, что атмосфера Земли уже могла быть пригодной для существования сложных форм жизни на 400 миллионов лет раньше, чем предполагалось.
Джон Парнелл (John Parnell) с коллегами из Университета Абердина (Великобритания) проанализировал изменения в соотношении изотопов 34S и 32S в сульфатах и сульфидах, извлеченных из древних образцов скальных пород. Такой анализ позволяет определить, в каких условиях проходило образование этих пород.
Исследователи отобрали образцы сульфидов и сульфатов из скал, расположенных в Лохинвере – горах, расположенных на северо-западе Шотландии. Затем с помощью химических методов сера была извлечена из образцов минералов, и соотношение изотопов было определено с помощью масс-спектрометрии. Был обнаружено очень большой разброс в соотношении изотопов 34S и 32S в сульфидах и сульфатах, извлеченных из скальных пород, возраст которых составляет 1,3 миллиарда лет.
Большое различие в изотопном составе позволяет предположить, что при образовании скальных пород протекали более сложные химические процессы, чем простое восстановление сульфатов. Содержание нуклида 34S является одним из ключевых индикаторов процессов окисления, протекающих в окружающей среде. Этот индикатор главным образом связан с сульфид-окисляющими бактериями, которые, как предполагается, могли быть первой формой жизни на Земле. Эти бактерии участвовали в круговороте серы, получая энергию за счет окисления серы кислородом из окружающей среды.
Ранее полагалось, что кислородсодержащая атмосфера, способная поддерживать жизнедеятельность таких микроорганизмов, могла появиться лишь 800 миллионов лет назад, однако результаты последних исследований позволяют говорить, что условия, необходимые для эволюции таких бактерий, могли сформироваться на 400 миллионов лет раньше.
Парнелл отмечает, что результаты исследования позволяют с уверенностью говорить о том, что в атмосфере было достаточное количество кислорода для начала эволюции этих древних бактерий. Это означает, что необходимые условия для возникновения жизни могли сформироваться намного раньше, чем это предполагалось до настоящего дня – к тому времени, когда еще какой-то, неизвестный в настоящее время фактор дал толчок эволюции, кислородная атмосфера уже была сформирована.
Грэм Шилдс (Graham Shields), эксперт по осадочным геохимическим процессам из Университетского Колледжа Лондона отмечает, что работа его коллег из Абердина является не только отличным свидетельством в пользу корректировки срока образования кислородсодержащей атмосферы Земли, но и согласуется с рядом моделей, описывающих появление и развитие микробиотических экологических систем в почве. Шилдс уверен, что в будущем возможно объединение ряда полученных данных позволит построить общую скорректированную модель гео-химико-биологической эволюции Земли.
