Строматолиты — уникальные древнейшие известковые, или доломитовые (карбонатные), образования. Строматолитовые маты, или пласты горных пород, формировались на дне неглубоких водоемов еще в архее (самая древняя геологическая эра Земли — 2,5−3,5 млрд лет назад). Изучать эти образования очень важно и интересно, ведь строматолиты хранят в себе сведения о зарождающейся жизни на Земле. Правда, строматолиты состоят из разных видов пластов. Одни пласты несут в себе явные следы жизнедеятельности живых организмов, таких как цианобактерии, а другие состоят из кристаллических пород.

Найти следы жизни

Как долгое время считали палеогеологи, известковые и доломитовые массы формировали умершие цианобактерии — первые фотосинтезирующие организмы. В более древних слоях ученые не смогли обнаружить следов жизни. Опровергли эту точку зрения ученые из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) и Гарвардского университета (Harvard University) (США) под руководством доктора Эбигейл Оллвуд (Abigail C. Allwood). Им удалось выяснить, что самые глубокие и древние слои строматолитов (возраста 3,45 млрд лет) образовались в результате жизнедеятельности бактерий. «Это означает, что в это время на нашей планете процветали именно эти организмы», — говорит доктор Оллвуд. Раньше считалось, что происхождение этих слоев связано с гидротермальными процессами.

Древний континент

Доктор Оллвуд изучает австралийские строматолиты Strelley Poll Formation с 2006 года. Strelley Poll Formation находится в Западной Австралии. Это уникальное место представляет собой часть кратона — древнего архейского континента Пилбара. Вообще остатков древних континентов на нашей планете очень мало. Кроме Пилбары в ЮАР находится еще одна часть древнего континента Каапваль.

Возраст Пилбары ученые оценивают в 3,43 млрд лет. Сейчас остатки этого континента покрыты отложениями строматолитов, которые образуют шапку высотой от 30 до 400 м и простираются на расстояние примерно 180 км, рассказывают палеогеологи.

По словам доктора Оллвуд, самые благоприятные условия для формирования строматолитов — мелкие водоемы. Все начиналось с того, что сообщества микроскопических цианобактерий и нефотосинтезирующих бактерий образовывали целые колонии. Благодаря особенностям своего строения эти скопления покрывались слоем слизи. А слизь притягивала частички осадочных пород, словно клей. За время геологической истории такие слои разрастались все больше и больше.

В долгих поисках истины

Почему же ученые не обнаруживали следов жизни в самых древних строматолитах? Когда доктор Оллвуд стала детально изучать эти древние породы, выяснилось, что ни о каких следах ископаемых остатков не могло быть и речи. «С течением времени архейские породы опускались все глубже и глубже. Уже на большой глубине при высоких температурах стали происходить процессы кристаллизации. Конечно, на такой глубине искать остатки биоты бессмысленно», — объясняет доктор Оллвуд. Правда, ученые не теряли надежды. Оказывается не обязательно иметь ископаемые доказательства, чтобы говорить о наличии живых организмов, считают авторы. Достаточно изучить структуру пород, чтобы понять, как они формировались, под влиянием живых организмов или без него. С помощью метода спектроскопии доктор Оллвуд поняла, что структура древних архейских пород могла сформироваться только в результате жизнедеятельности огромного количества бактерий.

«Теперь нам важно выяснить, состояли ли раннеархейские сообщества только из бактерий, или уже в то время появились фотосинтезирующие организмы», — говорит доктор Оллвуд.

Результаты исследований доктора Оллвуд можно найти в Proceedings of Natural Academy of Science.