Строматолиты

Строматолиты - это древнейшие следы жизни. Так называют окаменелые бактериальные маты, которые откладывались на протяжении всей истории Земли. Нижняя граница распространения строматолитов - палеоархей, около 3,5 млрд лет.

Классификация и образование

Строматолиты зачастую сохраняются в доломите или известняке, так как представляют из себя колонию бактерий, погребённую в мелких частичках, состоящих в первую очередь из карбоната кальция. Классификация строматолитов крайне разнообразна - по форме построек, по размерам или происхождению. Единой системы нет. В зависимости от этого будут выделяться и различные группы. Так, если мы будем ориентироваться по формам, то выделим две основные группы - столбчатые и пластовые, а также не так часто упоминаемые желваковые, столбчато-пластовые, столбчато-желваковые и микростроматолиты. Если мы будем ориентироваться по размерам, то у нас вырисуется ряд от микростроматолитов (до 1 мм) до гигастроматолитов (до 1 км). По крайне мере, такие дикие оценки даются в работе Хофманна 1986 года.

Строматолит из Марбл-Бар возрастом 3,4 млрд лет из района Пилбара в Австралии

Строматолит инзерия (Inzeria Krylov 1963) с реки Инзер, 950-850 млн лет

Процесс образования строматолитов был воссоздан и в лабораторных условиях во время экспериментов группы Бидданда в 2015 году: на чашку Петри, в которой находилась колония цианобактерий, проецировали световую фигурку, из-за чего колония начала изменять свою форму под стать проекции. Такое решение помогает колонии искать новый источник света, причём все её члены остаются связаны друг с другом микроскопическими усиками. Вероятно, подобные процессы приводили и к появлению такой необычной структуры у строматолитов.


Строматолиты современности

Хотя о строматолитах обычно говорят только в контекстах протерозоя-раннего палеозоя, они встречаются и сейчас. Например, в природном заповеднике Хамелин Пул в Австралии и в заливе Эксума на Багамах можно увидеть живые морские строматолиты, а в национальном заповеднике Пампа-дель-Тамаругаль, Чили, и муниципалитете Лагоа-Салгада, Бразилия, встречаются озёрные строматолиты. Эти строматолиты обитают в гиперсолёных водах, куда другие живые организмы предпочитают не лезть.

Строматолиты Хамелин Пул были обнаружены в 1956 году группой нетферазведчиков. Средняя плотность "населения" данного участка - 3 млрд особей на квадратный метр. Хотя большая часть строматолитов небольшая - до 1,5 метров в высоту, их ископаемые сородичи, найденные недалеко от Марбл-бар, доходили до 50 метров в высоту и 30 метров в диаметре.

Строматолиты Хамелин-Пул при отливе

Самые крупные современные строматолиты на нашей планете ныне живут в озере Бакалар на юге полуострова Юкатан, Мексика. Общий слой микробиотов на дне достигает 10 км, в некоторых местах он поднимается на несколько метров. Озеро Альчичика в штате Пуэбла, Мексика, имеет два типа современных строматолитов - столбчатые, богатые арагонитом, и губчатые, похожие на цветную капусту, состоящие из кальцита, гантита и гидромагнезита. Первые обитают близ береговой линии, вторые - в глубине озера. Считается, что они начали образовываться в 1100 году до н.э. и 2800-ых годах до н.э. соответственно. Самые высокие строматолиты на данный момент были найдены на дне турецкого озера Ван - это башни из арагонита высотой под 40 метров.

Озёрные строматолиты, найденные в озере Павилион, Британская Колумбия, привлекли специалистов из НАСА и Канадского космического агентства, так как они могут помочь понять, какие факторы окружающей среды могут повлиять на появление форм жизни на других планетах. 

Строматолиты из озера Павилион, Канада

Экспонаты

Сегосия (Segosia impexa)

Возле карельского озера Сегозеро выходят породы ятулийского надгоризонта, соответствующие по возрасту концу глобального Гуронского оледенения, покрывавшего всю Землю. Возраст этих отложений - примерно 2,16-1,79 млрд лет, что соответствует рясийскому периоду по международной шкале. Здесь мы встречаем одни из древнейших строматолитов на территории России.

В ятулийских породах встречаются столбчатые строматолиты сегосии, представленные двумя видами - Segosia impexa и Segosia columnaris. Данный строматолит относится к группе министроматолитов - размеры построек не превышают 1 см, у нашего образца они колеблются в пределах 3-9 мм. Они имеют выпуклую коническую арку. У образца эта арка отчётливо видна на торце. 

Образец сегосии в музее имеет размеры 6,5х2,13х1,6 см. Он сохранился почти в первозданном виде, без следов полировки. На срезах видна слоистая розоватая структура, перемежающаяся с чёрными (верноятно, карбонатными) и белыми (кальцитовыми) слоями. На одной их обратных сторон видно скопление чёрных карбонатных кристаллов.

Заборский строматолит

Карьер Заборье в Московской области богат на каменноугольные окаменелости серпуховского яруса (330,9-323,2 млн лет). В первую очередь это - рыбы, но встречаются и строматолиты. Они представлены известковыми и доломитовыми окаменелостями с чёткой слоистой структурой. Толщина слоя обычно крайне маленькая - до 0,9 мм, но иногда бывают структуры и с более толстыми слоями.

Палеозойские строматолиты играли большую роль в жизни водных сообществ. Бактериальная плёнка на поверхности дня служила источником пищи для многих беспозвоночных, вроде трилобитов, а также ряда позвоночных. Также маты начинают играть роль в тафономии: селясь на телах умерших животных и растений, они образовывали известковый "саркофаг", способствующий консервации остатков. 

Образец в коллекции музея имеет размеры 9,74х4х4,9 см. С боковых сторон он отполирован, как и с нижней, верхняя сторона сохранила естественную неровную структуру. Сохранилось также естественное основание строматолита. Кроме обычных известковых слоёв видны более тёмные слои с включениями.