WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


CYANOBACTERIA AND ЦИАНОБАКТЕРИИ () FUNGI IN THE И, ВОЗМОЖНО, НИЗШИЕ METEORITES ГРИБЫ В МЕТЕОРИТАХ A. Yu. ROZANOV..

New data on the presence ‚ „‰‡‚ ‚ of microorganisms in... ‚‡ meteorites (C-chondrites) are provided. These data allow us to suggest that Человечество всегда интересовало, что происходит за пределами Земли, и один из главных вопроextra-terrestrial life already сов, который не давал покоя: есть ли или была ли existed more than 4,5 bilжизнь за пределами нашей планеты Количество наlion years ago. учной и научно-популярной литературы, посвященной этому вопросу, исчисляется десятками тысяч.

Недавно пресса всего мира рассказывала о нахо䂉flfl ‚ ‰‡ке американскими учеными метеорита, найденного ‡ ‡в Антарктиде и являющегося, по их представлениям, марсианским фрагментом. В нем были обнаружены „‡‚ следы бактерий. Поскольку этому фрагменту Марса ‚ ‡ („ очень много лет ( 4,5 млрд лет), то высказано пре䉇), ‰‡ ‚положение, что, если даже сегодня на Марсе нет жизни, все же в примитивном варианте она могла ‰‡„‡, существовать в те далекие времена.

‚‚‡‡ На Землю постоянно поступает огромное коли‡ ‰‡ чество внеземного (космического) материала в виде 4,5 ‰ ‡‡‰. космической пыли и значительно реже в виде достаточно крупных обломков, которые можно (около 1%) обнаружить и распознать. Оценки количества внеземного вещества, поступающего на Землю, весьма противоречивы. Но наиболее принятые (наиболее вероятные) – это 100–1000 т в сутки.

По существующим представлениям, метеориты имеют астероидальное или кометное происхождение. Все они по составу разделяются на каменные, железокаменные и железные в зависимости от содержания силикатных минералов и никилистого железа. Подавляющее большинство обнаруженных метеоритов каменные, среди которых преобладают так называемые хондриты (табл. 1).

Здесь же следует заметить, что исследователи различают находки и падения. Первые – это тела, обнаруженные значительно позже их прилета на Землю, и вторые, обнаруженные (и поднятые) сразу после их падения. Каждый из трех упомянутых выше типов метеоритов подразделяется на классы.

Среди железных метеоритов установлены два класса: палласиты и мезосидериты. Палласиты состоят из минерала оливина (его Mg-разновидности – (FeMg)2SiO4), заключенного в никилистое железо. Мезосидериты – перекристаллизованные механические смеси силикатов, входящих в клетки металла. Среди каменных метеоритов различают хондриты и ахондриты. Хондриты получили свое название от хондр – специфических сфероидальных.. © ‡‚.., Таблица 1. Распространенность главных типов Ornans. Кстати, названия метеоритов даются по меметеоритов (по [2]) стности.

Метеориты Падения % Находки % CI-хондриты довольно редки и мелки, и материалы по ним немногочисленны. Они представляют Каменные собой микробрекчии с обломками миллиметровой хондриты 602 87,4 46 51,и менее размерности. Сами обломки значительно ахондриты 57 8,3 9 1,отличаются друг от друга минеральным и химичесВсего 659 95,7 55 52,3 ким составом. Вторично возникшие трещины заполнены карбонатами и водными сульфатами кальция и Железокаменные магния. В отличие от всех остальных CI-хондриты не палласиты 2 0,3 33 3,имеют настоящих хондр. Основной материал сломезосидериты 6 0,9 14 1,жен из мельчайших зерен монтмориллонита (глиВсего 8 1,2 47 5,нистый минерал), септохлорита (водный силикат, общая формула Fe6(Si4O10)(OH)9) и магнетита. ИногЖелезные 22 3,2 366 42,да присутствуют в незначительных количествах и Общее число надеж- 689 другие минералы.

но классифицированных метеоритов СМ-хондриты распространены значительно шире. Известные находки достаточно крупные. Самым изученным оказался метеорит, упавший в 1969 году силикатных образований. Среди хондритов выделяв Австралии и получивший название Мурчесон.

ются три класса (энстатитовые – Е, обыкновенные – Хондриты СМ-группы содержат ярко выраженные О и углистые – С) и восемь групп, различающиеся хондры и непереплавленные агрегаты, погруженпо химическому составу (табл. 2).

ные в матрицу. Обычно они небольших размеров (<0,5 мм). Отдельные минералы представлены олиДля наших целей наиболее интересны углистые вином, пироксенами, хромитом, Ca–Al-силикатныхондриты, среди которых выделены четыре группы ми стеклами и некоторыми минералами (кальцит, (I, M, O, V). Обозначения I, M, O, V соответствуют гипс, магнетит), являющимися новообразованиями первым буквам типичных метеоритов (Ivuna, в матрице. В небольших количествах в агрегатах (но Mighea, Ornans и Vigarano). Таким образом, напри- не в хондритах) установлены высокотугоплавкие мер, сочетание СО означает углистый хондрит типа Ca–Ti–Al-минералы (табл. 3).

Таблица 2. Химические составы хондритов (в %) (по [2]) Класс Энстатитовые (Е) Обыкновенные (О) Углистые (С) Группа Н L(LL) I M O V Si 16,47 20,48 17,08 18,67 10,40 12,96 15,75 15,Ti 0,03 0,04 0,06 0,0 0,04 0,06 0,10 0,Al 0,77 1,06 1,22 1,277 0,84 1,17 1,41 1,Cr 0,24 0,23 0,29 0,31 0,23 0,29 0,36 0,Fe 33,15 22,17 27,81 21,64 18,67 21,56 25,82 24,Mn 0,19 0,12 0,26 0,27 0,17 0,16 0,16 0,Mg 10,40 13,84 14,10 15,01 9,6 11,72 14,52 14,Ca 1,19 0,96 1,26 1,36 1,01 1,32 1,57 1,Na 0,75 0,67 0,64 0,70 0,55 0,42 0,46 0,K 0,09 0,05 0,08 0,09 0,05 0,06 0,10 0,P 0,30 0,15 0,15 0,15 0,14 0,13 0,11 0,Ni 1,83 1,29 1,64 1,10 1,03 1,25 1,41 1,Co 0,08 0,09 0,09 0,06 0,05 0,06 0,08 0,S 5,78 3,19 1,91 2,19 5,92 3,38 2,01 2,H 0,12 Сл. Сл. Сл. 2,08 1,42 0,09 0,C 0,43 0,84 Сл. Сл. 3,61 2,30 0,31 1,Feмет/Feобщ 0,70 0,75 0,60 0,29 0,00 0,00 0,09 0,Число образцов 1 1 36 68 3 10 5, ‹11, Таблица 3. Соотношения компонентов (в об. %) Таблица 4. Распространенность различных типов углистых хондритов (по [2]) хондр и агрегатов (в об. %) в СО- и CV-хондритах (по [2]) Компонент CI CM CO CV Тип CO CV Матрица 99 48 34 Хондры Изолированные высоко- 1 22 8 температурные зерна Гранулярные: оливин-стекло 4–10 12–Хондры 0 2 40 Гранулярные: оливин-стекло + 20–36 14–непрозрачные минералы Агрегаты оливиновые 0 18 11 Порфировые или колосниковые, 1–4 Редки Агрегаты Са–Ti–Al 0 Редки 2 оливин-стекло Радиально-лучистые; пироксен- 0,5–1,5 Матрица СМ-хондритов изучена плохо, хотя изстекло вестно, что наиболее распространены в матрице Богатые Ca и Al Редки <септохлорит и в меньшей степени монтмориллонит.



Агрегаты Углерод СМ-хондритов находится в виде сложных Амебовидные, богатые оливином 8–16 1–углеводородов, реже кальцита. СО-хондриты также, как и СМ-хондриты, содержат хондры, непере- Богатые Ca и Al (Cal), тонкозер- <1 1–плавленные агрегаты, одиночные кристаллы и их нистые обломки (табл. 3). Наибольшие различия СМ и СО в содержании хондр (значительно больше у СО).

венных и энстатитовых (H, L, LL и Е) хондритов, а Хондры могут состоять из гранулярного оливитакже для всех классов свинцово-свинцовым метона, погруженного в чистое стекло, низкокальциедом. Полученные значения находятся в интервале вых пироксеновых волокон в стекле, зонарного 4,39–4,59 млрд лет тому назад. В результате некооливина и железисто-хромистой шпинели в стеклоторые исследователи сегодня предполагают, что:

ватой основной массе. Гораздо реже встречаются 1) известные (собранные) метеориты происходят из хондры, состоящие из анортита (CaAl2Si2O), шпинескольких десятков родительских тел; 2) большиннели (MgAl2O4), диопсида (CaMgSi2O6), геленита ство метеоритов происходят из астероидов; комет(Ca2Al2SiO7) и стекла. Агрегаты неправильной аменый и лунный материал, а тем более не относящийбовидной формы, как правило, сложены оливином ся к Солнечной системе маловероятен. Углистые с незначительной примесью пироксена, шпинели и хондриты также имели астероидные родительские Na–Al-силикатов. В матрице были отмечены глитела, которые, возможно, были обогащены льдом и нистоподобные водные силикаты и оливин. Углисв этом отношении сходны с ядрами комет.

тая составляющая – в виде сложных углеводороДругие исследователи не сомневаются в огромдов. Последняя группа CV-хондритов отличается ном поступлении на Землю именно кометного маот СО-хондритов более всего по структуре (табл. 4).

териала. Вероятно, исследователи в своих выводах Как пишет Р.Т. Додд [3, с. 88], “две особенности опираются на один и тот же фактический материал, углистых хондритов – органические соединения и и поэтому крайне интересен химический состав веорганические частицы – заслуживают здесь краткощества ядер наблюдаемых комет (табл. 5).

го упоминания, хотя за последние 20 лет (имеется в виду период 60–70-х годов. – Примеч. авт.) не сдеРешение проблемы происхождения углеродислано попыток возобновить работы в этом направлетого материала в углистых хондритах принципиальнии… Во всех группах углистых хондритов присутно важно, поскольку от этого зависит развитие наствуют очень сложные органические соединения...

ших представлений о возникновении жизни вообще Неопровержимые доказательства их биогенного и на Земле в частности и об эволюции ее биосферы.

происхождения отсутствуют, и было показано, что В ходе наших исследований [4] особое внимание набор органических соединений в углистых хондуделялось изучению с помощью электронного скаритах может возникнуть в результате абиогенных нирующего микроскопа углистого вещества и обпроцессов”. И далее: “Сейчас совершенно ясно, что наружению литифицированных остатков микрожизнь не существовала в момент образования углиорганизмов, тесно сопряженных с минеральной стых хондритов, хотя в тех условиях присутствовали матрицей хондритов. Это могло снять вопрос о возсложные молекулы, из которых в дальнейшем могможной контаминации (засорении), поднимавшийли образоваться клетки. Интерес к этой проблеме и ся ранее при находке в метеоритах тех или иных большому количеству связанных с ней вопросов поформ биологического габитуса. Объектами исследостепенно угас и сошел на нет”.

вания служили материалы падения метеорита Несколько слов о возрасте хондритов. Более или Murchison (Австралия, 1969 год), а также метеорита менее достоверные определения рубидиево-строн- Ефремовка (Казахстан, находка 1962 года). Элекциевым методом были сделаны для групп обыкно- тронно-микроскопические исследования сколов..,, Таблица 5. Химический состав вещества ядер наблюдаемых комет (по [1]) Приблизительный Соединение Химическая формула состав, мас. % Вода Н2О 60–Простые газы NH3, CH4, CO, CO2 5–Органические соединения 10–нитрилы HCN, CH3CN, … альдегиды H2CO, CH3CHO, … органические кислоты НСООН, СН3СООН, … спирты СН3ОН, С2Н5ОН, … производные рядов ацетиленового (С2Н2) HCCCN, HCCCH3, … этиленового (С2Н4)H2CCO, H3CCCN, … этанового (С2Н6)CH3CHO, C2H5CN, … аминокислоты глицин NH2CH2COOH аланин CH3CH(NH2)COOH валин (CH3)2CHCH(NH2)COOH полимеры типа парафинов с длинны- CnH2n + ми цепями Внутриядерная пыль 10–силикаты SiO2, MgSiO3, (Mg, Fe)2SiOграфит FeSiO3, (Mg, Fe, Ca)SiO3, … окислы металлов C сульфиды FeO, Fe2O3, Fe3O4, CS, FeS, MnS, FeS2, CaS, … никелистое железо FeNi образцов, напыленных золотом, проводили под ска- ло наличие в матрице структур, сходных с микроорнирующим микроскопом “CamScan” (Cambridge). ганизмами как коккоидной, так и нитчатой форм (рис. 2). Одни формы морфологически сходны с Падение Murchison относится к группе СМ-хонмелкими однолеточными цианобактериями рода дритов. Проведенное изучение [3] в электронном Aphonotheceae, как бы вмонтированными в матрисканирующем микроскопе метеоритного материала цу углеродистого хондрита. На поверхности микропоказало, что в составе его минеральной матрицы колоний обнаруживаются полые сферы, которые довольно часто встречаются микроскопические можно рассматривать как остатки клеток и их капструктуры, которые с достаточной степенью веросул. Часто обнаруживаются короткие цепочки мелятности могут быть приняты за литифицированные ких коккоидных клеток, которые иногда не полноостатки коккоидных бактерий типа современных стью разделены и образуют диплококки. Характер цианобактерий рода Gloecapsa. Можно наблюдать и общий вид макроколоний, и сколы, на которых строения некоторых нитчатых образований позвовидны более мелкие микроколонии и отдельные ляет отнести их к остаткам чехлов и трихомов циаклетки. Размер макроколоний обычно составляет нобактерий типа Microcoleus. К мицелиальным 10–16 мкм, микроколоний – 5–6 мкм. Некоторые грибам или актиномицетам, вероятнее всего, приостатки коккоидных форм по строению чрезвычайнадлежат разветвленные нитевидные структуры.





но схожи с современными цианобактериями EnthoСвязь этих остатков микрофоссилий с минеральной physalis granulosa. Кроме того, в матрице метеорита матрицей хондрита настолько тесная, что предпоMurchison были обнаружены литифицированные ложить их происхождение контаминацией весьма остатки нитчатых микроорганизмов. В некоторых трудно. Все же следует сделать два замечания. Перслучаях они сохранили даже детали клеточного вое – метеорит Ефремовка пролежал в Земле какоестроения, ветвились и имели сходство с грибными то время. Заражение грибами и их быструю фоссилимицелиями или актиномицетами (рис. 1).

зацию с трудом, но можно допустить. Сложнее с циИсследование метеорита Ефремовка, отнесен- анобактериями, которым нужен свет и им нет смысного к углистым хондритам типа СО, также показа- ла “лезть” внутрь метеорита. Второе – Мурчисон, ‹11, 3 мкм 3 мкм 3 мкм 3 мкм 10 мкм Рис. 1. Коккоидные и нитчатые цианобактерии из метеорита Мурчисон.

3 мкм 3 мкм 1 мкм 10 мкм 10 мкм Рис. 2. Коккоидные и нитчатые цианобактерии и грибы из метеорита Ефремовка.

был поднят очень быстро, и в этом случае даже все же если мы действительно обнаружили микрогрибное заражение практически исключено. организмы в хондритах, то вынуждены будем существенно пересмотреть многие устоявшиеся Таким образом, в углеродистых хондритах припредставления о развитии Солнечной системы и сутствуют литифицированные остатки микрооргапроисхождении жизни.

низмов, главным образом входящих в состав цианобактериальных матов. Принадлежность большей части микрофоссилий к минеральной матрице дает основание считать их первичными по отношению к 1. Баренбаум А. Галактическая цикличность земных породе и соответственно признать биогенную прикатастроф. В сб.: Экосистемные перестройки и эволюроду углеродистого вещества содержащих их метеоция биосферы. М.: ПИН РАН, 1995. В. 2. С. 30–34.

ритов. Выявленные остатки микроорганизмов, веро2. Додд Р.Т. Метеориты. Петрология и геохимия. М.:

ятно принадлежащие к цианобактериям, указывают Мир, 1986. 384 с.

на формирование вещества углистых хондритов в 3. Жмур С.И., Розанов А.Ю., Горленко В.М. Литифициводной среде. Таким образом, с неизбежностью слерованные остатки микроорганизмов в углистых хонддует вывод о том, что по крайней мере 4,5 млрд лет ритах // Геохимия. 1997. № 1.

тому назад где-то за пределами Земли существовала 4. Заварзин Г.А., Розанов А.Ю. Бактериальная палеонжизнь на уровне бактерий и, может быть, низших тология // Вестн. РАН. 1997. № 1.

грибов. Не хотелось, чтобы после прочтения статьи 5. Yushkin N.P. Natural Polymer Crystals of Hydrocarbonas сложилось впечатление, что вопрос очевиден и as Models of Prebiological Organisms // J. Cryst. Growth.

только следует представить себе возможные по1996. 5005. P. 1–11.

следствия.

Опубликованные Н.П. Юшкиным [5] данные о * * * форме кристаллов керрита из древних (1,7 млрд лет тому назад) пород создают дополнительные слож- Алексей Юрьевич Розанов, доктор геолого-миности, поскольку он обнаружил полимерные крис- нералогических наук, профессор кафедры палеонталлы, внешне сходные с бактериями. Очевидно, тологии МГУ им. М.В. Ломоносова, директор Пачто только морфологическое опознание цианобак- леонтологического института РАН. Область научных терий, грибов и других микроорганизмов не может интересов: палеонтология, палеогеография и страсчитаться достаточным и следует искать новые пути тиграфия верхнего докембрия и кембрия, эволюподтверждения или опровержения биогенной при- ция биосферы, бактериальная палеонтология. Авроды части материала углистых хондритов. Однако тор более 250 работ, включая 21 монографию.











© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.