Lørdag 16.12.2017 - Uke 50

logo

Samarbeidspartnere

NGU-forsker Tor Grenne forklarer hvordan livet i havet kan ha sett ut for nærmere fire milliarder år siden.


530x423 grenne1NGU-forsker Tor Grenne ved putelavaforekomster i et tørket elveleie sør for Trondheim. Putelava er strukturer som dannes når lava avsettes i vann. Foto: Privat

Et internasjonalt forskerteam presenterte tidligere i år funnene av verdens eldste kjente liv fra kanadiske bergarter ved Hudsonbukta.

Fra Norges geologiske undersøkelse (NGU) har forsker Tor Grenne tatt del i forskningen som har vakt enorm oppmerksomhet verden over.

Beskriv sporene som dere har funnet i Canada.
Strukturene har karakteristiske former og forgreninger som likner det vi finner rundt dagens metallrike, varme kilder på havbunnen. Her lever visse typer bakterier av å oksidere jern.

Avfallsproduktet etter bakterienes «matgilde» er jern-oksyhydroksider (rust) som danner tynne tråder og rørliknende strukturer.

I prøvene våre har vi funnet hematitt som har blitt omvandlet fra mikroorganismenes restprodukt. Det er fordelingen av finkornig hematitt som forteller oss at de har vært tilstede.

I tillegg har vi observert små, runde strukturer, såkalte rosetter og granuler. De ble trolig til under nedbrytningen av bakteriene før sedimentene ble til en fast bergart. Også disse strukturene inneholder mineraler som gjerne dannes ved nedbrytning av organisk material.

De er identiske med funn i yngre bergarter vi har studert i Nord-Amerika, Vest-Australia og i Norge.

530x397 NuvvuagittuqJaspisLag av jaspis og hematitt ved Nuvvuagittuc. Jaspisen var opprinnelig avsatt på havbunnen som en silika-rik masse med finfordelt jern-oksyhydroksid. Jernmineralene ble senere omdannet til hematitt som gir bergarten en karakteristisk rødfarge. Foto: Dominic Papineau

Hvor sikre kan vi være på at strukturene har blitt dannet av levende organismer?
Det er to store problemer med å dokumentere livsformer i så gamle bergarter.

Det ene er at vi må anta at det eldste livet var encellede organismer. Disse er vanskelige å observere og har mindre sjanse for å etterlate spor sammenliknet med mer komplekse, flercellede organismer.

Det andre er at avsetningene nesten alltid er svært omdannet gjennom ulike geologiske hendelser over lange tidshorisonter. Dette er spesielt problematisk i kalkrike bergarter fordi kalkmineralene har svært lett for å endre struktur når de utsettes for høyt trykk og temperatur dypt under jordoverflaten.

Men noen av bergartene i Canada har vært mindre påvirket av metamorfose. I tillegg har bergarten jaspis, med sin tette struktur av finkornet kvarts og hematitt, bedre forutsetninger for å bevare opprinnelige mikroskopiske trekk enn andre avsetningsbergarter.

I denne studien har vi lagt vekt på systematiske undersøkelser for å se om funnene kan stamme fra ikke-biologiske prosesser, og vi har sammenliknet våre funn med tilsvarende i yngre og mindre omdannede bergarter.

Vi har kommet frem til flere kombinerte indikasjoner på organisk opprinnelse; mikrostrukturene, tilstedeværelsen av isotopisk lett karbon i grafittinneslutninger og karbonater og det fosforholdige mineralet apatitt.

Isotopisk lett karbon anrikes i organisk materiale, og apatitt knyttes gjerne til biologiske prosesser fordi fosfor er så viktig for alt liv.

Enkeltvis kan noen av indikasjonene forklares ved ikke-biologiske prosesser, men i kombinasjon kan de vanskelig forklares av annet enn tilstedeværelsen av mikroorganismer.

Hva slags miljø har disse mikroorganismene levd i?
Bergartene har gjennomgått deformasjon og metamorfose som har ødelagt det meste av primære strukturer som forteller oss noe om avsetningsmiljøet.

Men vi har blant annet funnet putelava som viser at bergartene ble avsatt under vann. Om dette skjedde i dypt hav eller på grunt vann, er imidlertid usikkert.

Det er også allment akseptert at jaspislagene og jernformasjonene var marine. Enkelte geokjemiske signaturer i jernformasjonene peker mot at varme kilder har bidratt til avsetningene.

Forholdene var uansett temmelig ulikt dagens hav. Blant annet fantes det neppe oppløst oksygen i vannet, og vanntemperaturene var trolig ekstreme sammenliknet med dagens forhold.

Det har blitt estimert at havvannet for 3,5 milliarder år siden holdt en temperatur på omkring 60 – 80 °C. Går vi lenger tilbake i tid var temperaturene langt over 100 °C.

Mikroorganismene må med andre ord ha tålt svært høye temperaturer, og vi kjenner til bakterier i dag som takler temperaturer på opptil 140 °C, såkalte ekstremofile eller hypertermofile mikroorganismer.

530x397 NuvvuagittucLandskapVed bredden av Hudsonbukta i Canada fant forskerne det som kan være verdens eldste kjente liv. Foto: Dominic Papineau

Området rundt Løkken gruver i Sør-Trøndelag består av liknende avsetningsbergarter. Hva har dere lært av dem?
Sammen med John Slack i USGS har jeg her tidligere dokumentert jaspis med mikroorganismer og rosettstrukturer. Strukturene er svært godt bevart i Løkken-området.

Videre er sammenhengen mellom varme kilder som felte ut jern, kobber og andre metaller på havbunnen svært tydelig, ettersom Løkken-jaspisen er nært knyttet til de kjente kobbermalmene her.

Til tross for at bergartene ved Hudson-bukta er betydelig eldre og mer omdannet enn de i Løkken-ofiolitten (485 millioner år gammel), kan likheter i jaspisstrukturene gjenkjennes slik at Løkkenfeltet kan fungere som en nøkkel for å forstå hvordan de dårligere bevarte strukturene i Canada ble til.

I neste del av intervjuet kan du lese hvordan NASA vil bruke funnene til å lete etter spor av liv på Mars.

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

50


Redaktør: Denne e-postadressen er beskyttet mot programmer som samler e-postadresser. Du må aktivere javaskript for å kunne se den.å

Om: Info om Geoforskning.no

Annonsere: Informasjon og priser

Kontakt: Kontaktinformasjon Tips oss

Webløsning ©2013-15 av Web Norge. Skjerm: