Ορυκτά και μικρόβια

Τα 2/3 των ορυκτών του πλανήτη υπάρχουν χάρη στα μικρόβια και τους άλλους μικροοργανισμούς


Δεν εξελίχθηκαν μόνο οι ζωντανοί οργανισμοί στον πλανήτη μας, αλλά και τα ορυκτά και μάλιστα σε στενή συνάφεια με την εξέλιξη της ζωής. Μια νέα ανάλυση της εξέλιξης του ορυκτού πλούτου της Γης διαπιστώνει ότι, χωρίς τη ζωή και τον ενόργανο μικρόκοσμο, πάρα πολλά από τα σημερινά ορυκτά δεν θα υπήρχαν.
Χωρίς τη συμβολή των μικροσκοπικών οργανισμών από την απαρχή της ζωής, τα δύο τρίτα περίπου όλων των γνωστών ορυκτών του πλανήτη μας δεν θα είχαν ποτέ σχηματιστεί, σύμφωνα με νέα έρευνα του αμερικανικού Ινστιτούτου Κάρνεγκι της Ουάσιγκτον, υπό τον γεωχημικό Ρόμπερτ Χέϊζεν, που δημοσιεύεται στα περιοδικά Nature και American Mineralogist.

Οι επιστήμονες εδώ και χρόνια είχαν σκόρπια στοιχεία υπέρ της συν-εξέλιξης του ορυκτού και του βιολογικού βασιλείου. Όμως η νέα έρευνα αποτελεί την πρώτη ουσιαστικά απόπειρα να χρονολογηθεί και να αξιολογηθεί συνολικά η διαχρονική εξέλιξη περίπου 3.000 ορυκτών της Γης, από το σχηματισμό της πριν 4,5 δισ. χρόνια μέχρι σήμερα. Η νέα ανακάλυψη αναμένεται, μεταξύ άλλων, να βοηθήσει στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής σε άλλους πλανήτες και στη βελτίωση των μοντέλων κλιματικής αλλαγής.
Όταν η Γη είχε νεαρή ηλικία, στην επιφάνειά της βρίσκονταν και τα 94 χημικά στοιχεία του γνωστού περιοδικού πίνακα, αλλά ελάχιστα ορυκτά. Σήμερα αντίθετα, ο πλανήτης μας βρίθει από χιλιάδες ορυκτά. Το συνέβη στο ενδιάμεσο χρονικό διάστημα;
Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των επιστημόνων, την εποχή που σχηματιζόταν η Γη, υπήρχε μια δωδεκάδα ορυκτών στο διαστρικό χώρο. Σύμφωνα με τη μελέτη, άλλα 60 διαφορετικά ορυκτά σχηματίσθηκαν πριν 4,5 δισ. χρόνια, καθώς μάζες υλικών συγκρούονταν και συγχωνεύονταν κατά την έναρξη δημιουργίας του ηλιακού μας συστήματος. Τα σκόρπια θραύσματα σταδιακά στερεοποιήθηκαν σε μεγαλύτερα σώματα σε μέγεθος πλανητών, οπότε σιγά-σιγά, μέσω των ηφαιστειακών εκρήξεων και της επίδρασης του νερού, ο αριθμός των ορυκτών έφθασε τις εκατοντάδες. Μέχρι αυτό το σημείο, η εξέλιξη του ορυκτού βασιλείου στη Γη μοιάζει με αυτή του Άρη και της Αφροδίτης.
Όμως ήταν η κίνηση των τεκτονικών πλακών, σε συνδυασμό με την εμφάνιση και την εξέλιξη της ζωής στη Γη, που ώθησε τον αριθμό των ορυκτών στον πλανήτη μας να αυξηθεί κατακόρυφα και να φθάσει τις χιλιάδες. Αυτό συνέβη επειδή η κίνηση του φλοιού της Γης δημιουργούσε συνεχώς νέα φυσικά και χημικά περιβάλλοντα, στα οποία τα υφιστάμενα ορυκτά μπορούσαν να διαφοροποιούνται συνεχώς και έτσι να πολλαπλασιάζονται.
Όταν τα φύκη (άλγες) εμφανίσθηκαν στους ωκεανούς της Γης, πριν περίπου 2,5 δισ. χρόνια, απελευθέρωσαν οξυγόνο στην ατμόσφαιρα μέσω της φωτοσύνθεσης, το οποίο προκάλεσε την οξείδωση των ορυκτών που ήδη υπήρχαν και το σχηματισμό μετάλλων, όπως ο σίδηρος και τα οξείδια του χαλκού.
Στους ωκεανούς οι άλγες εξελίχθηκαν σε πιο πολύπλοκους μικροοργανισμούς με κελύφη από ανθρακικό ασβέστιο. Όταν αυτοί οι οργανισμοί πέθαιναν, άρχισαν να αφήνουν παχιά στρώματα ασβεστίτη στους πυθμένες των θαλασσών. Στην ξηρά η εξέλιξη των μικροβίων στο χώμα και των φυτών οδήγησε στην γρήγορη παραγωγή διαφόρων αργιλικών ορυκτών, όπως ο τάλκης.
Τα οξείδια των μετάλλων, οι ασβεστίτες και τα αργιλικά ορυκτά θα ήσαν σπάνια σε ένα πλανήτη χωρίς ζωή, είναι όμως άφθονα όπου αφθονούν οι έμβιοι οργανισμοί. Σύμφωνα με την έρευνα, οι αστρονόμοι που αναζητούν ζωή σε άλλους πλανήτες, θα πρέπει να ψάξουν για τις φασματογραφικές «υπογραφές» αυτών των συγκεκριμένων ορυκτών στην ατμόσφαιρά των πλανητών ως μια ισχυρή ένδειξη για την ύπαρξη ζωής, πιθανώς υπόγειας ή υποθαλάσσιας, σε αυτούς.
Σύμφωνα με τον ορυκτολόγο Γκάρι Ερνστ, του πανεπιστημίου Στάνφορντ στην Καλιφόρνια, μια τέτοια νέα επιστημονική οπτική για τη σφαιρική εξελικτική ιστορία των γήινων ορυκτών θα ενθαρρύνει μια ευρεία γκάμα νέων μελετών τα επόμενα χρόνια. Η καλύτερη κατανόηση της εξέλιξης των ορυκτών αποτελεί τη βάση για την έρευνα αιχμής στις γεωεπιστήμες, σύμφωνα με τον καθηγητή Πίτερ Χίνι του πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια.