Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир

)

Остатки самих метанобразующих архей и метанокисляющих бактерий обнаружены в кремнистых сланцах возрастом 3,47 млрд лет на кратоне Пилбара. Сами микроскопические остатки, напоминающие нитчатые колониальные бактерии, были найдены четверть века назад, но их органическая природа оспаривалась. Лишь в наши дни благодаря точечному анализу изотопного состава углерода в органическом веществе удалось доказать, что некоторые микрофоссилии принадлежат метанобразующим археям (их изотопная подпись варьирует от –33‰ до –38‰), а другие – метанокисляющим бактериям (?

С = –39‰).

Углерод археи могли извлекать из ацетатов – солей уксусной кислоты (СН

СООН), которые формировались при выветривании древних континентов, либо из углекислого газа. А необходимый им для синтеза метана водород (донор электрона) выделялся при воздействии морской воды на свежую океаническую кору, где водород теряли богатые железом коматииты и базальты в результате деятельности железоокисляющих анаэробных бактерий.

Изотопная подпись углерода показывает отклонение (?

С) в соотношении стабильных изотопов этого элемента (

С/

С) в исследуемом образце от такового в стандарте, выраженное в количестве частиц на тысячу – промилле (‰).

Этот показатель рассчитывается по формуле:

?

С = [(

С/

С)

 – (

С/

С)

/(

С/

С)

] ? 10

.

По той же формуле определяются отклонения изотопной подписи (?) других элементов, о которых речь пойдет ниже (

О/

О,

Si/

Si,

S/

S,

B/

B,

N/

N,

Li/

Li).

Разными для каждой пары являются только стандартные образцы.

В отличие от радиоактивного изотопа (

С) доля стабильных изотопов углерода в современном мире постоянна (

С/

С = 98,89/1,11). Поэтому любые отклонения от стандартной пропорции определимы и значимы, а в случае углерода практически всегда опосредованы деятельностью живых существ.

Метанобразующие археи вполне могли поддержать концентрацию метана в атмосфере, достаточную для создания парникового эффекта, – на уровне 0,1 % (ныне < 0,0002 %) или его смесь с СО

. Поскольку в отсутствие главног

о окислителя – кислорода – продолжительность существования молекул метана могла быть на три порядка больше, чем нынешний 10-летний срок, по достижении соотношения СН

/СО

, близкого к 1, молекулы метана полимеризовались до этана (С

Н

).