Kom livet opp fra berget?

Mineraler i bergartene kan ha vært med på å forme livet, og livet har formet mineralene, hevder amerikansk forsker. Liv og mineraler har en felles evolusjon gjennom milliarder av år.

Robert Hazen (Foto: Garnegie Institution for Science)
Robert Hazen (Foto: Garnegie Institution for Science)

Uten livet ville to tredjedeler av de kjente mineralene på jorda ikke ha eksistert, og uten mineralene ville trolig livet ikke ha oppstått.

Det mener den amerikanske geofysikeren og populærvitenskapelige forfatteren Robert Hazen.

Læren om livets utvikling og utviklingen av mineralene i bergartene må sees i sammenheng, hevder han i en artikkel i tidsskriftet American Mineralogist.

Livet og jordskorpa har en felles forhistorie skrevet i mineralene, i følge Hazen.

Men hva er mineraler?

Ut av urstøvet

Mineraler er byggeklossene i bergartene. Et eksempel: Av grunnstoffene silisium og oksygen dannes mineralet kvarts. Av mineralene kvarts, glimmer og feltspat dannes bergarten granitt. Kvarts er de hvite prikkene i granitten.

Sola og planetene ble dannet av en roterende gasssky som trakk seg sammen. (Illustrasjon: NASA)
Sola og planetene ble dannet av en roterende gasssky som trakk seg sammen. (Illustrasjon: NASA)

Da universet var ungt, fantes få mineraler. De svevde i enorme skyer av gass og støv i verdensrommet. På den tiden fantes bare om lag 60 forskjellige mineraler.

Så begynte skyene å trekke seg sammen, og dannet de første stjernene og planetene. Jorda var en slik glødende lavaklump som sakte kjølte ned. I varmen kom grunnstoffene sammen og reagerte på nye måter.

Fra titalls til tusener mineraler

De tyngre metallene ble trukket mot kjernen, og lettere grunnstoffer som silisium fløt opp og størknet til jordskorpa. Derfor ble også mineralene forskjellige i kjernen og ytterst.

Den unge jordkloden freste og boblet av lava. I vulkanene ble noen hundre flere mineraler og bergarter skapt.

"Lavaen var et laboratorium for nye mineraler. (Foto: Wikimedia)" (Foto: Wikimedia Commons)
"Lavaen var et laboratorium for nye mineraler. (Foto: Wikimedia)" (Foto: Wikimedia Commons)

Så langt delte jorda skjebne med Merkur, Mars, månen og andre steinkloder i solsystemet. Derfor kan vi fortsatt vente å finne disse første mineralene også på disse klodene.

Men jordas historie fikk nye og særegne kapitler.

Da jordskorpen størknet, delte den seg i flak som fortsatt flyter på et hav av lava. Flakene gnisser mot hverandre og presser jordskorpen ned så den rugger på seg i jordskjelv. Ny lava kommer opp i vulkaner.

Disse sonene var som kjemiske laboratorier, der også vannet i verdenshavene tok del i reaksjonene. Over tusen nye mineraler ble laget her.

Liv av mineralene, liv i mineralene

At livet i det hele tatt oppstod, kan ha vært avhengig av disse mineralene, mener Hazen. Overflaten til mineraler er godt egnet til å feste atomer og molekyler og ordne dem i lange, kompliserte molekyler som polymerer, byggeklossene til liv.

(Fotomontasje: www.colourbox.no og wikimedia)
(Fotomontasje: www.colourbox.no og wikimedia)

Og de første livsformene laget enda flere nye mineraler.

De første encellede livsformene i havet kan vi ennå se rester av i form av karbonater. Dette er mineraler og steiner som inneholder livets byggestein, karbon. Døde organismer har avsatt lag på lag av karbonater og andre lagdelte bergarter.

For over to milliarder år siden ble atmosfæren for første gang fylt med fritt oksygen. Det kom fra fotosyntese. Det var en ny måte for livet å skaffe seg energi fra sollys på.

Fritt oksygen reagerer veldig lett med andre stoffer. Det er derfor vi kan forbrenne det i kroppen og skaffe oss energi når vi puster.

Oksygenet reagerte også med steiner og dannet nye mineraler. Den røde ørkensteinen vi kan se mange steder på jorda inneholder mineraler som er oksydert eller ”rustet”.

Encellede livsformer klumpet seg sammen og laget større organismer - ble til planter og dyr. Gamle skoger ble til brunkull, rester av skall og knokler ble til kalkstein. Stein og mineraler har skapt liv, og liv har skapt stein og mineraler.

Ny helhet

Robert Hazen kommenterer mineralevolusjonen på jorda.

Artikkelen til Hazen og kollegene hans i American Mineralogist vil åpne for en ny synsvinkel på jordas geologiske historie, mener andre forskere som refereres i en nyhetsmelding fra tidsskriftet Nature.

Mineraler og død stein har sin egen evolusjon som er tett knyttet til livets utvikling. Dette vil tvinge mineraloger til å se mineralenes historie og livets historie som en helhet, i følge forskerne.

Referanse

Robert M. Hazen, Dominic Papineau, Wouter Bleeker, Robert T. Downs, John M. Ferry, Timothy J. McCoy, Dimitri Sverjensky and Hexiong Yang (2008) Mineral evolution. American Mineralogist. 93:1693-1720

Lenker

Nyhetsmelding fra Carnegie Institution for Science
Nettsiden til Robert Hazen, om mineralenes utvikling
Tidsskriftet American Mineralogist, abstract

Powered by Labrador CMS