Kraton Singhbhum to starożytny, stabilny fragment skorupy ziemskiej (kraton) we wschodnich Indiach, obejmujący głównie stany Jharkhand i Odisha, usytuowany pomiędzy płaskowyżem Chota Nagpur a Zatoką Bengalską. Najstarsze tamtejsze skały uformowały się ponad 3,4–3,5 miliarda lat temu.

Wiek całej Ziemi obliczany jest na około 4,5 miliarda lat, ale im starsze skały, tym więcej miały okazji do przemian spowodowanych przez wysokie temperatury, zmiany ciśnienia i oddziaływania chemiczne. Dlatego niewiele zachowało się pozostałości pierwotnych organizmów żywych – najstarsze ze znanych tego rodzaju skamieniałości ze śladami węgla, pochodzące z Grenlandii, RPA i Australii Zachodniej, datowane są na 3,4–3,8 miliarda lat. Jednak w niektórych przypadkach nie jest jasne, czy rzeczywiście chodzi o pozostałości żywych organizmów, czy też wysokie temperatury, płyny i deformacje zmieniły wytworzyły struktury wywołujące skojarzenia z działaniem procesów biologicznych.

W kratonie Singhbhum międzynarodowy zespół naukowców odkrył czert (chert), liczącą 3,5 miliarda lat zbitą skałę osadową bogatą w kwarc z domniemanymi śladami wytworzonych przez mikroorganizmy mat mikrobiologicznych, zawierających węgiel. Zdaniem autorów może chodzić o jedne z najstarszych znanych organizmów na Ziemi.

Czarno-biały, paskowany czert nosi chemiczne ślady biologicznego wiązania węgla. Prawdopodobnie pochodzi z basenu morskiego i zawiera naprzemienne, submilimetrowe warstwy materiału węglowego i osadów kwarcowych. Jak uważa autor korespondencyjny Trisrota Chaudhuri z Geological Survey of India, przypominają one strukturę archaicznej maty mikrobiologicznej. Maty mikrobiologiczne są nałożonymi na siebie warstwami starożytnych mikroskopijnych organizmów, głównie bakterii i archeonów.

Drobne ziarna cyrkonu w kwarcu, prawdopodobnie osadzone jako popiół wulkaniczny, datują czert na około 3,497 miliarda lat.

Czert zawiera węgiel w dwóch formach: w cienkich warstwach w pierwotnym kwarcu oraz grubszej warstwie grafitu w żyłach kwarcowych, które wypełniły pęknięcia znacznie później. Spektroskopia Ramana wykazała, że starszy, pierwotny węgiel jest zgodny ze starożytnym kerogenem, stałą, woskową mieszaniną organicznych związków chemicznych występującą w skałach osadowych. Wydaje się, że przetrwał on w dużej mierze nienaruszony. Węgiel w żyłach został zmieniony przez płyny hydrotermalne związane z regionalnymi siłami ścinającymi.

Aby zbadać, czy odkryte ślady węgla mogą mieć związek z organizmami żywymi, naukowcy wykorzystali pomiary izotopów węgla i azotu. Zawartość węgla wynosiła około 30,9 proc., co badacze zinterpretowali jako dowód biologicznego związania węgla. Argumentują, że dowody izotopowe są zgodne ze stosunkowo złożonymi szlakami metabolicznymi, ale potrzebne są dalsze badania, aby potwierdzić te wyniki. Przyszłe badania mogą dotyczyć pobliskich warstw i poszukiwać struktur mikroskopowych, śladów chemicznych lub dodatkowych minerałów, których datowanie można bezpośrednio ustalić.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ bar/