Минералы, необходимые для возникновения жизни на Земле, обнаружили ученые СПбГУ рядом с Содомом и Гоморрой

Эти минералы нашли в образцах пород, добытых в окрестностях Мёртвого моря. Кристаллографы СПбГУ открыли среди них сразу пять новых минералов, определили их структуру и изучили свойства. Результаты исследований и новая концепция зарождения жизни на нашей планете недавно опубликованы в Scientific Reports (международном научном журнале из группы Nature).

Уникальность фосфидов в том, что прежде их находили лишь в метеоритах. Эти минералы чрезвычайно редко встречаются в земных породах – отмечены были только случайные единичные находки. А здесь – целая ассоциация природных фосфидов различных состава и структуры. «До этого в природе было известно всего 8 минералов этого класса, – объяснил профессор Сергей Кривовичев, заведующий кафедрой кристаллографии СПбГУ. – А в этих образцах мы нашли семь фосфидов, в том числе пять – абсолютно новых, до сих пор неизвестных в природе».

Первооткрыватели

Образцы фосфидов на берегах Мёртвого моря обнаружил и собрал в 2012 году Михаил Мурашко, петербургский энтузиаст минералогии и увлечённый коллекционер минералов (сейчас он сотрудник СПбГУ). Он-то и «углядел» в образцах пять новых минералов бронзового цвета с металлическим блеском, которые при анализе оказались фосфидами. Кристаллохимические исследования фосфидов проводил Сергей Бритвин, известный специалист в области минералогии и кристаллографии, доцент кафедры кристаллографии СПбГУ. Обратились к нему, потому что Бритвин много лет занимался исследованиями метеоритного вещества, даже кандидатскую диссертацию он защитил в 2007 году на тему «Фосфиды в высокометалльных метеоритах».

«Еще лет пять-шесть назад провести такой анализ было бы невозможно. Найденные минералы – часто очень мелкие, некоторые порядка 10 микрон всего. И к тому же фосфиды похожи друг на друга, – рассказал Сергей Бритвин. – Но в СПбГУ создан мощный научный парк, установлено самое современное оборудование для анализа вещества. В ресурсном центре «Рентгеноструктурные методы исследования» мы можем всесторонне изучить кристаллическую структуру минералов, чтобы с уверенностью подтвердить: найденный минерал – новый. Он отличается от всех известных...»

В последние годы СПбГУ по праву стал одним из мировых центров описательной минералогии и кристаллохимии. Для исследования сюда присылают образцы минералов из США, Великобритании, Германии и других стран. Сергей Бритвин является первооткрывателем около 25 новых минералов, и ещё столько же он открыл в соавторстве с другими исследователями, а на счету у Сергея Кривовичева – 60 новых минералов (открытых в соавторстве). В сентябре 2014 года профессор Сергей Кривовичев был избран президентом Международной минералогической ассоциации. Он самый молодой из всех президентов этой наиболее авторитетной минералогической организации мира (ему 42 года) и второй президент ММА из России.

Минералы для жизни

Чем интересны фосфиды? Они содержат фосфор – элемент жизни, он входит в состав ДНК и РНК, без него не может существовать живая клетка. «Геохимики считают, что фосфиды стали источником первоначального фосфора, который был необходим для зарождения и развития жизни на Земле. Возникновение жизни, по некоторым гипотезам, было связано с переходом фосфора из низкой степени окисления (как в фосфидах или фосфитах), в высокую степень окисления, которая является биологической формой, – пояснил Сергей Кривовичев. – Но прежде фосфиды находили только в метеоритах. И считалось, что другого источника пребиотического фосфора земного происхождения нет и быть не может... Наша находка расширила прежние представления. Она показывает, как архейский пребиотический фосфор мог образовываться в земных условиях».

Почему фосфиды найдены именно здесь? Чем уникальны окрестности Мёртвого моря? Оказалось, не только тем, что они стали ареной для многих библейских преданий. Святая земля очень богата и в геологическом отношении: здесь, в пустыне Негев, на территории Израиля и Иордании, обнаружено более 200 видов минералов. Образцы, которые изучали в СПбГУ, найдены рядом с горами Содом и Гоморра: несколько проявлений, обнажения коренных пород размером до нескольких десятков метров.

Эта формация Хатрурим (комплекс горных пород, связанных единым геологическим происхождением), как мне объяснили, образована от 3 до 1,5 млн лет назад. В древности в этой местности из-под осадочных пород, из толщи битумов (углеродистых веществ) выходили метан и другие газы и загорались. При таком восстановительном горении с избытком углеродистого вещества, по версии ученых СПбГУ, из фосфатов коренных пород и образовались фосфиды. А уникальные условия огромной безводной пустыни Негев позволили этим фосфидам сохраниться, «дожить» до сегодняшних дней и стать объектом исследований. «В Библии упоминается, что огонь сошел с неба. Возможно, это косвенное подтверждение того, что источником возгорания были метеориты», – считает Сергей Бритвин.

Пять новых имен

Статья в Scientific Reports о фосфидах, найденных в земных породах, опубликована в феврале. Её авторами, кроме уже известных нам Сергея Бритвина и Сергея Кривовичева, стали Михаил Мурашко, сотрудник кафедры минералогии СПбГУ (он добыл образцы для исследования), Евгений Вапник из университета Бен-Гуриона в Израиле (он организовал полевые исследования), Юрий Полеховский, доцент кафедры геологии месторождений полезных ископаемых СПбГУ (он проводил исследования оптических свойств найденных минералов). Авторы ждут откликов коллег на свою гипотезу происхождения архейского пребиотического фосфора в земных условиях. По научным меркам, первые статьи на эту тему могут появиться в течение года после публикации.

Первооткрыватели минералов имеют право давать им названия. Один из пяти новых фосфидов получил имя мурашкоит (в честь Михаила Мурашко). А остальные названы по местам находок: негевит (пустыня Негев), зуктамрурит (утес Зуктамрур на побережье Мёртвого моря), халамишит (сухое русло реки Халамиш), трансиорданит (Трансиорданское плато)...

Остается добавить, что минералы бритвинит и кривовичевит, названные в честь кристаллографов СПбГУ, тоже существуют. А всего в честь выпускников и сотрудников нашего университета названы 46 минералов.

№ 18 (459) от 21 мая 2015 [«Аргументы Недели», Евгений ГОЛУБЕВ ]