Hätäisiä tulkintoja tutkimustuloksista

Kirsi Lehto

8.5.2022

”Lisää todisteita elämän alkuperästä: meteoriiteista löytyvät kaikki DNA:n vaatimat emäkset… tutkimus antaa kuitenkin lisäpainoa käsitykselle, jonka mukaan ensimmäisten elollisten rakennuspalikat tulivat meteoriittien mukana”.

Näin otsikoi YLE 4.5.2022 raportoidessaan Nature Comminikcations lehdessä julkaistua juttua, otsikoltaan “Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites”. Alkuperäisen artikkelin otsikko kertoo vain sen minkä tuo mainittu paperi raportoikin, eli että useista tutkituista meteoriiteista pystytään nyt löytämään mm. niitä samoja emäksiä mitkä ovat DNAn ja RNAn oleellisia rakenneosia. Tuo suomalainen uutisotsikko – sekin ihan luotettavan uutismedia julkaisema – muotoilee kuitenkin tuon uutisen sellaiseen muotoon, josta voisi luulla, että elämän synnyn arvoitukset olisivat kyseisen uutisen myötä jotakuinkin ratkaistu. Mutta tulkinta on kovin hätäinen ja johtopäätökset liian rohkeat – niin kuin on monesti tieteellisten löytöjen kohdalla. Tämä närkästyttää sen verran että pitää vähän pitkästi selittää… miksi tuo löytö ei ole relevanttia elämän synnyn kannalta. Onneksi uutinenkin sanoo että ”Kukaan ei voi vannoa tietävänsä, miten maapallolle syntyi elämää”.

Nukleotidi-emästen löytyminen meteoriiteista ei ole erityisen selitysvoimaista eikä relevanttia varsinaisen elämän syntytapahtuman suhteen – se vain kertoo että tämänkin tyyppisiä yhdisteitä syntyy avaruudessa. Tämä uutinen ei ole edes kovinkaan uusi eikä yllättävä: jo vuonna 2010 Schmitt-Kopplin ym. julkaisivat artikkelin (PNAS107:2763-2768), jossa he osoittivat että Murchinsonin meteoriitista voidaan eristää valtava valikoima erilaisia orgaanisia molekyylejä – yhteensä satoja tuhansia erilaisia molekyyli-koostumuksia, jotka todennäköisesti muodostavat useita miljoonia erilaisia molekyylirakenteita. Nyt jo tiedettiin myös, että tuosta meteoriitista löytyy useita (puolen tusinaa) erilaisia puriini-tyyppisiä nukleotidi-emäksiä – siis enemmän kuin mitä elämä käyttää, ja aminohappojakin peräti 96 erilaista, kun elämä käyttää niitä vain kahtakymmentä.

Eksoottista elämää lounais-Ugandassa lähes neljän kilometrin korkeudessa. Kuva: Manuel Werner.

Molekyylirikkaus ei välttämättä tarkoita elämää

Yhteensä tuo meteoriiteista löytynyt molekyylirikkaus on valtavasti suurempi kuin mitä elämä tuottaa ja käyttää. Tämä osoittaakin vain, että avaruusolosuhteet, joissa on loputtomasti saatavilla alkuaineita ja energiaa, tuottavat loputtoman valikoiman satunnaisia yhdisteitä. Siellä ei kuitenkaan synny elämää. Elämän synnyn ongelma ei ole erilaisten satunnaisten yhdisteiden synnyttäminen, vaan juuri tietynlaisten elämän rakennusaineiksi kelpaavien yhdisteiden tuottaminen, rikastaminen ja yhdistäminen isommiksi rakenteiksi.

Nukleiinihappojen yleisrakenteita. Keskellä suurikokoiset RNA- ja DNA-juosteet sekä niiden reunoilla olevat värilliset renkaat kuvaavat erilaisia emäsosia. Uloimmat rakenteet kuvaavat ribo- ja deoksiribonukleosidija. Kaiken tämän tulee yhdistyä juurin tietynlaisiin kemiallisiin rakenteisiin. Keskimmäinen kuva: Wikipedia/Sponk/CC-BY-SA 3.0.

Elämä tarvitsee juuri tietynlaisia rakennepalikoita – geneettiseksi materiaaliksi se tarvitsee neljää erilaista nukleotidiä. Nämä syntyvät emäsosasta, riboosi- tai deoksiriboosisokerista ja fosfaattiosasta, jotka ovat liittyneenä toisiinsa hyvin tarkasti tietyssä avaruusrakenteessa. Kemistit ovat jo 60-luvulta asti ihmetelleet miten nämä rakenteet pystyvät syntymään elottomissa olosuhteissa, kun kyseisiä osia kylläkin on kohtalaisen helppo synnyttää, mutta hyvin vaikea saada kokeellisesti yhdistymään oikein toisiinsa. Vasta viime vuosina on löydetty kemiallisia reittejä jotka voivat synnyttää koko tuon rakenteen suoraan, tiettyjen välimuotojen kautta (Cafferty ym. 2016, NATURE COMMUNICATIONS | 7:11328 | DOI: 10.1038/ncomms11328 | ). Tämän perusteella kemistit nyt siis pystyvät simuloimaan tämän rakenteen syntyä laboratoriossa, mutta kyseisiä rakenteita ei ole pystytty eristämään meteoriiteista, kaikesta niiden valtaisasta kemiallisesta rikkaudesta huolimatta.

Tervaparadoksi (ensimmäinen entäpä JOS)

Ja entäpä, entäpä JOS juuri noita sopivia elämän rakennusaineita (kokonaisia nukleotideja) syntyisi avaruudessa – jos niitä esiintyisi siellä jonkinlaisissa kappaleissa – olisiko tämä sopiva lähtökohta elämän synnylle joko täällä Maassa, tai ehkä, kenties, vaikkapa muillakin taivaankappaleilla? Tähän sisältyy heti ensi silmäyksellä monia käytännön ongelmia.

Ketjuuntumista varten ehjiä nukleotideja tarvitaan paljon – suhteellisen puhtaana ja konsentroituneena. Nyt noita nukleotidien osasia (pelkkiä emäksiä) on vain hitusen verran (juuri sen verran että pystytään herkimmillä laitteilla havaitsemaan) noissa analysoiduissa meteoriittinäytteissä, kaiken tuon kemiallisen hiilipitoisen moskan seassa. Kun sekalaista orgaanista hiilimateriaalia käsitellään kuumissa olosuhteissa, sen sisältämän yhdisteet helposti reagoivat keskenään ja muuttuvat joksikin tervan kaltaiseksi liisteriksi. Joissakin kirjoituksissa tätä kutsutaan ”tervaparadoksiksi”.

No, oletetaan että jossakin sopivissa olosuhteissa juuri nuo mahdolliset elämän alkumateriaalit, eli nukleotidit, sieltä erottuvat – ja voisivat alkaa rakentua joksikin toimivaksi rakenteeksi. Mutta EIVÄT ne rakennu, koska elottomissa avaruusolosuhteissa kaikki epäsymmetriset molekyylirakenteet syntyvät niin että ne kiertyvät satunnaisesti kumpaan tahansa suuntaan. Jotta nukleotidit voivat linkittyä ja pakkaantua sileäksi yhtenäiseksi ketjuksi, kaikkien nukleotidien pitää olla kiertyneitä samaan suuntaan (niiden pitää olla homokiraalisia). Toistaiseksi ei ymmärretä miten tällaisia syntyisi elottomissa olosuhteissa – niiden rikastumiseen tarvitaan ehkä juuri ympäristöä missä ne spontaanisti ketjuuntuvat ..

Sopivan kokoinen metoriitti (toinen entäpä jos)

No, mutta entäpä, entäpä JOS jossakin lähiavaruudessa olisi olemassa juuri sellaiset olosuhteet, jotka tuottavat juuri noita kokonaisia nukleotideja, runsaasti, ja kohtalaisen puhtaana, ja ehkä jopa homokiraalisena (JOS). Seuraava ongelma olisi miten ne voisivat rikastua kyseisellä paikalla, koska ne helposti tuhoutuvat ultraviolettisäteilyssä. Eräs ratkaisu on, että se sijaitsevat riittävän isolla kappaleella, pinnan alla suojassa säteilyltä. Mutta nyt taas ongelma on se, että jos kappale on suuri, se lämpenee niin paljon maahan pudotessaan, että molekyylit tuhoutuvat. Vain sopivan kokoisen, aika pienen kappaleen sisäosissa molekyylit voisivat tulla ehjänä alas maan pinnalle. Tätä osoittaa myös juuri nämä analysoidut tapaukset: meteoriitit, joista löydetään suuri molekyylirikkaus, ovat aika pieniä, vain joidenkin (kymmenien) kilojen kokoisia.

Täydellinen sattuma (kolmas entäpä jos)

Taas voimme kysyä: entäpä JOS juuri sopivan kokoinen meteoriitti, joka sisältää juuri sopivia elämän rakennusmateriaaleja, putoaisi maahan, voisiko se käynnistää täällä elämän syntyreaktion? Tämä on nyt hiukan haastavampi spekulatiivinen kysymys, johon minun on vaikea sanoa EI. Ovathan nimekkäät astrobiologit perinteisesti, ja suurella joukolla, olleet sitä mieltä, että elämän rakennusaineet, tai ainakin osa niistä, olisi hyvin voinut tulla maahan meteoriittien mukana. Ja olkoon, tämä lienee mahdollista. Mielestäni tässä kuitenkin olisi tarvittu jo kohtuuttoman paljon moukan tuuria. Tuollaisen sopivan pienen kantajameteoriitin olisi nimittäin pitänyt osua sopiviin olosuhteisiin, kuivalle maalle, siis sille ainoalle tai harvalukuiselle pienelle tulivuorisaarelle, joka tuolloin oli olemassa valtameren peittämällä planeetalla. Ja JOS se olisikin osunut, olisiko tuo yhden meteoriitin kantama molekyylivalikoima riittänyt käynnistämään sitä rikasta ja pitkäkestoista, loputtomasti itseään toistavaa, kasvavaa, monimutkaistuvaa kemiaa mitä elämän syntyyn tarvittiin? Tuskinpa.

Todennäköisesti ajatellen…

Useat astrobiologit (myös allekirjoittanut) ovat sitä mieltä että elämän kemia tarvitsi käynnistyäkseen sellaisen ympäristön (geokemian) joka tuotti loputtomasti, pitkien aikojen kulessa ja suuria määriä juuri oikean tyyppisiä lähtöaineita. Se tarvitsi myös olosuhteet, jotka pysyivät pitkiä aikoja suotuisina, sopivasti syklisesti muuttuvina, niin että ne jatkuvasti ajoivat kemiaa tiettyyn suuntaan. Olosuhteiden piti tuottaa ja rikastaa juuri sopivia rakennuspalikoita (tietynlaisia nukleotideja, tietyn valikoiman aminohappoja, tietynlaisia lipidejä). Näiden piti kulkeutua sopivasti kastuvissa ja märissä olosuhteissa, konsentroitua taas kuivuvissa olosuhtiessa, reagoida keskenään, valikoitua sen perusteella mikä pystyi säilymään juuri niissä olosuhteissa, ja rakentua monimutkaisemmiksi verkostoiksi. Tämän orgaanisen kemian verkoston ylläpitoon ja käyttövoimaksi tarvittiin myös rikasta mineraalikemiaa, pelkistysreaktioita, energiaa, reaktiivisia ja katalyytisiä pintoja.

Kuten sanottu: Kukaan ei voi vannoa tietävänsä, miten maapallolle syntyi elämää – mutta uskoisin että joka tapauksessa se on ollut hyvin monivaiheinen, pitkäkestoinen, monista tekijöistä riippuva ja monimutkainen prosessi.

Astrobiologiapiireissä on pitkään spekuloitu, teoretisoitu, että avaruudessa syntyneet molekyylit ovat voineet toimia elämän lähtöaineina elämän syntyprosessissa – kuitenkaan pohtimatta noita lukuisia käytännön ongelmia joita niiden saatavuuteen liittyy. Jonkinlaisen tieteellisen hypoteesin vahvuutena kuitenkin pidetään myös sitä, että mahdollisista selityksistä valitaan yksinkertaisin, tai toimivin (Occamin partaveitsi). Kun tällaisen monipuolisen kemian pitää toteutua tietyllä pienellä tarkoitukseen sopivalla paikalla (tulivuorisaarella), niin toimivin ja sopivin ratkaisu lienee se, että myös sen lähtöaineet syntyvät kyseisellä paikalla – varsinkin kun se on myös täysin mahdollista vulkaanisen geokemian ja ultraviolettisäteilyn avulla.

Kun tutkijat kirjoittavat: ”This study demonstrates that a diversity of meteoritic nucleobases COULD serve as building blocks of DNA and RNA on the early Earth”, se tarkoittaa ainoastaan sitä, että meteoriiteissa on joskus tullut jonkun verran nukleotidiemäksiä maahan. Se tarkoittaa myös että näitä(kin) molekyylejä syntyy kohtalaisen helposti avaruusolosuhteissa. Se EI tarkoita sitä, että ne olisivat välttämättä olleet relevantteja elämän syntymisen kannalta.

Keskustelu

9 vastausta artikkeliin “Hätäisiä tulkintoja tutkimustuloksista”

  1. Leo Sell sanoo:

    Suomalaiset keihäänheitto-tieteilijät ja valmentajat ovat laskeneet, että jopa tässä ”yksinkertaisessa” lajissa tarvitaan n.30-muuttujan kohdalleen osumista, ennen kuin keihäs kädestä lähtee niin kuin pitää, eli alussa on aina avara mahdollisuus pitkään heittoon ja vasta aivan lopussa sen kaiken kohdalleen osuessa voi pisteenä nähdä keihään perän. Montako lie muuttujaa sen synnyssä, mitä Elämäksi kutsumme, tässä Universumin ei niinkään tunnetussa Galaksien välisessä Olympia-lajissa.

  2. Kirsi Lehto sanoo:

    Hei Leo! Kiitos tästä kysymyksestä! Se on hyvin relevantti — siitä huolimatta että vastausta tuskin koskaan tiedetään, varman päälle.

    Tuon kysymyksen voisi muotoilla vaikka niinkin että olikohan elämän synty hyvin robusti, vaiko hyvin hauras ja sattumanvarainen tapahtuma. Kysymystä on hyvä pohtia, siksikin että se liittyy myös kysymykseen siitä, syntyisikö elämää muualla, syntyisikö helposti, ja millaisissa olosuhteissa?

    Itse puolestani ajattelen että elämän kemia – sen monimutkaiset molekyylit – ovat niin haurasta tavaraa että ne eivät olisi selviytyneet sen aikaisissa ankarissa olosuhteissa (eikä missään olosuhteissa) jos kysymys olis ollut vain yksittäisten molekyylinäytteiden putoamisestajonnekin, ei vaikka se olisi tapahtunut juuri sopivalle paikalle. Uskon että tarvittiin joku pitkäkestoinen ”lähde” (tuottokoneisto, engine) joka jatkuvasti tuotti sopivia energiapitoisia lähtöaineita. Tarvittiin myös olosuhteita jotka ajoivat monimutkaistumisen kemiaa. Monet tekijät saattoivat vaikuttaa tähän prosessiin – mitä kaikki ne sitten olivatkaan – esimerkiksi, ehkä:
    -maan pinnan muodot, virtausuomat, maan pinnan läpäisevyys
    -tuottavan energia- ja kemikaalilähteen (tulivuori?, kuuma lähde?) ominaisuudet
    -maanpinnan mineraalit – ilmeisesti Zn, Mn,Mg K olivat tärkeitä – ja fosforia liukoisessa muodossa
    -lämpötilat: päivän kuumin, yön ja päivän ero
    -ilmanpaine, ilmakehän koostumus (hapeton – mutta sisälsikö pelkistyneitä kaasuja?)
    -säteilyn määrä : voimakas UV, ja/tai sen blokkaantumisen määrä johonkin väliaineeseen
    -vuorovedet – syklinen kastuminen ja kuivuminen
    -meriveden suolaisuus, tai sen puute
    -mitä vielä: salamointi ?? sateen määrä?
    -rakenteet valikoituivat vähitellen niin että olivat juuri niissä olosuhteissa (esim. kuuma formamidi) kestäviä – esim. molekyyliketjuja, pariutuneita juosteita, metyloituneita juosteita — jne.
    -tämän kemian tuotteena piti syntyä sellaista kestävää ja toiminnallista kemiaa joka PYSTYI reippaasti käyttämään ja ”dissipoimaan” juuri sitä ympäristössä tarjolla olevaa energiaa – niin että tästä systeemistä tuli termodynaamisesti mahdollinen, toimiva ja stabiili

    Noihin kaikkiin voi sisältyä loputtomasti vaihtelua, mutta ilmeisesti juuri ne Maa-planeetalla vallinneet olosuhteet tuottivat sellaisen ”reaktiokattilan” joka tuotti – ja valitsi – ja tuotti ja valitsi (loputtomasti) – pitkissä ketjuissa – juuri sellaista lisääntyvää moniutkaisuutta joka lopulta tuotti juuri tällaista elämää.

    Jos olosuhteet olisivat olleet toisenlaiset, EHKÄ (??) niissä olisi voinut syntyä jotakin toisenlaista monimutkaisuutta, ehkä toisenlaista elämää. Eli, jotakin monimutkaista kemiallista rakennetta jonka läpi energia virtaa niin että se matkalla sitoutuu ko. koneiston molekyyleihin ja rakenteisiin.

  3. Ari Lehtonen sanoo:

    Ajankuluksi elämän syntyä(kin) pohdiskelevana kemistinä olen samaa mieltä Kirsin kanssa. Avaruudesta maapallolle tulleet biologisesti tärkeät molekyylit kertovat ennen kaikkea siitä, että niitä voi syntyä sopivissa olosuhteissa – miksipä ei siten myös maapallolla. Tämäkin on jo osoitettu monta kertaa aiemminkin. Itse YLE:n uutinen ja sen lähteenä oleva julkaisu ovat mielenkiintoista luettavaa ja toivottasti se kuuluisa suuri yleisö kiinnostuu taas vähän enemmän tästä aiheesta ja luonnontieteistä yleensäkin.
    Nukleotidien spontaaniin muodostumiseen liittyy montakin epäselvää asiaa, yhtenä esimerkkinä liukoisen fosforin vähäinen määrä vedessä – puhumattakaan nukleotidien polymeroitumisesta RNA:ksi ja DNA:ksi. Nukleotidien rakenneosasina olevien emästen syntyminen taitaa olla sittenkin pienempi ja paremmin ymmärretty kysymys.

  4. Tuomas Lönnberg sanoo:

    Joo, ei kai tämä elämän yksinkertaisimpien rakennuspalikoiden (sokerit, aminohapot, nukleoemäkset) saatavuus ole enää pitkään aikaan ollut mikään pullonkaula elämän synnyn kannalta – selvästikin onnistuu avaruudessa ja varmasti onnistui myös varhaisella maapallolla. Huomionarvoista onkin, että kaikki nämä palikat ovat sellaisia, että ne muodostuvat ”itsestään” yleisistä alkuaineista – ja siitähän tämän keskustelun aloittanut artikkelikin on osoitus.

    Kuten Kirsi sanoi, ongelma on pikemminkin riittävän pitkien ketjujen muodostuminen – siis sellaisten, jotka voisivat alkaa kopioida itseään (ilmeisesti muutama sata nukleotidia saattaisi riittää?). Mitä tulee tuohon Kirsin mainitsemaan vaatimukseen homokiraalisuudesta ja ”juuri sopivista rakennuspalikoista”, oma veikkaukseni on, että elämä alkuaikoinaan ei ollut tässä suhteessa yhtä ”siistiä” kuin nykyisin vaan että ”turhia” rakenteita on ajan kuluessa karsiutunut pois. Esimerkiksi siirtäjä-RNA:ssa sekä erinäisissä nukleotidityyppisissä kofaktoreissa tavataan vieläkin jos jonkinlaisia nukleoemäksen kaltaisia rakenteita, jotka eivät ole (enää?) käytössä varsinaisessa perimäaineksessa (eli DNA:ssa).

    Noiden Kirsin kolmen ”entäpä jos” -kysymyksen perään voisi tietysti lisätä vielä neljännen: ”Entäpä jos sieltä avaruudesta ei pudonnutkaan vain elämän rakennuspalikoita vaan ihan valmista elämää (mikrobeja siis)?”. Mutta tämä onkin sitten jo oma keskustelunsa…

    • Kirsi Lehto sanoo:

      Hyviä pointteja Tuomas. Noihin voi lisätä maininnan siitä perusasiasta että prebioottinen kemia ei mitenkään tähdännyt elämän tuottamiseen — elämä syntyi SATTUMALTA, vallitsevien olosuhteiden valintapaineiden tuotteena.

      Lienee mahdollista että jossakin avaruudessa olisi ollut joku sellainen hyvin tuottoisa ja pitkäkestoinen taivaankappale (komeetta?) joka olisi tuottanut sen sopivan prebioottisen kemia — ehkä jopa solulliseen elämään asti — joka sitten olisi pudonnut Maahan — mutta jos näin olisi käynyt, se ”syntymähetki” olisi ollut todella väkivaltainen. Siihen taas liittyy kaikki ne maahan tulon ongelmat mitä listaan noissa ”entä jos” – kysymyksissäni.
      ja sitten vielä se että yksinäinen pieni elämän alku ei olisi selvinnyt kovinkaan pitkään, jos se olisi pudonnut täysin yllättäen ihan uuteen ja outoon sympäristöön.

  5. Leo Sell sanoo:

    Siitä ”alun” robustiudesta ja hauraudesta.

    Isoilla massoilla – mineraalikentät, ilmamassat ja geotermiset vaihtelut, joissa MAA itse oli se avaran alun elämäreaktori ja alkuvoima ”keihään sinkaisulle” – on kuitenkin vähäisempi rooli mikropiirteissään. Sillä ovat tietenkin nämä lämpötila/paine ja gravitaatiotekijät ja mineraalien runsaus. Ne ovat avara alku, mutta laimea ote.

    Se, miten bio-molekyylien evoluutio näissä raameissa toteutuu, on paljon paikallisempaa ja lähinnä sähkömagneettisiin voimiin ja vuorovaikutuksiin perustuvaa. Niistä tiedämme paljon vähemmän – elektronien vaihto operaatioista, sidostilojen synnyistä esim. kaasu/neste nanotilojen muutosfaaseissa. Tässä on se pieni, mutta VÄKEVÄ ote, jossa alun elämä ilmeisesti tiivistyi elottomasta elolliseksi. Rautavälitteisen redox-reaktion elektronisiirtymä-välitilat ovat n. 1,4 nm:n luokkaa. Näissä tiloissa vesikin joutuu hiukkastilojen ympärillä tanssimaan piiri-pieni pyörii leikkiä, siis vain kahta vetysidostaan kerralla käyttäen, mikä eliminoi sen osallistumisen bio-herkkien nukleotidi- ja peptidisidosten karnevaaleihin, noihin hauraisiin informaation ja metabolian lähtökohtiin – informaation, ettei tulisi vain ”tervaa”, kuten Kirsi osuvasti kuvaili.

    Elämä syntyi ennen solutiloja, mutta vasta kalvoistumisen kautta se ilmeisesti löysi uuden ”hienosäätöisen” vakauden – jossa samalla ratkesi myös nk. vesiparadoksi – veden reaktiivisuuden esto tärkeissä solujen sisätila prosesseissa. On kyse hiukkasten reaktioista nano-neste-tiloissa. Tällöin Elämälle tärkeitä sidoksia on jo Arkeenisella kaudella voinut syntyä esim. Savi-skenaario-smektiitti-montmorilloniitti mineraalikerrostumien nano-neste rakenne kerrostumissa (Hazen et.all), kahden tiukan pii-kerroksen välitiloissa, ”Maan kidekohdussa”. Tällä mineraalilla on todennettu kyky ja energia toimia katalyyttinä atomitasoisilla etäisyyksillä sekä orgaanisten molekyylien että lipidikalvojen tuottamisissa. Tätä Arkeenisten Kratonipurkausten ajamaa varhaisinta kiviperää, basalltti-komatiittia ovat rapauttaneet tuolloiset ilmasto vuorovesi olosuhteet näiksi savimineraaleiksi – joita otaksutaan löydettävän myös Mars-planeetalta. ”Mineraalien ja orgaanisten molekyylien vuorovaikutus näyttäisi olevan merkittävä apu yritettäessä ratkaista esibioottista vesiparadoksia (Frank Trixler)”

  6. Kirsi Lehto sanoo:

    Eli, polku elottomasta elävään käynnistyi mineraalikatalyyteistä, jatkui orgaanisiin katalyytteihin, sitten biokatalyytteihin … ja edelleen monimutkaistuvien synteesi- ja säätelyreaktioiden verkostoon.

    Muuten, ovatko nuo smektiitti-montmorilloniittisavet nimenomaan komatiittilavoista syntyneitä? Niitä ei kai ole kovinkaan paljoa, ja syntyneet vain varhaisella planeetalla??

  7. Leo Sell sanoo:

    Hyvä kysymys – yritän tarkentaa.

    Komatiitti on tulivuoriperäinen kivilaji, hyvin magnesiumrikas, vallitsevan Piioksidin lisäksi. Sitä purkautui Kratoni-vertikaali-laarttojen ylöstyöntö purkauksissa magmapusseina jo Hadeesien ja Arkeeisen kauden taitteessa. Nuorimmat komatiitit ovat vain n.88 milj.v. vanhoja – eikä ”tätä tavaraa” tuon jälkeen enää ole esiintynyt moderneina tulivuorituotteina.

    Montmorilloniiteissa on päätekijänä oliviinini-mineraali (pohjakivenä) 6(Mg,Fe),2SiO4, joka veteen yhtyessään serpentinisoituu, 12(Mg)3,SiO,2O5,(OH)4:ksi eli alkaa rapauttaa ja murentaa kallioperää allaan eli tuota komatiitti-gneissiä. Tässä on ensimmäinen rapautustekijä savikerrosten synnylle.

    Nykyinen komatiitti onkin suurimmaksi osaksi serpentinisoitunutta, ja savikerrosten peittämää. Sitä löytyy myös Suomen tosi vanhasta kallioperästä n.2,8:an mrd.v. takaa Suomussalmen viherkivi alueelta.

    Toinen ja aiempi muuttuja on Hazenin (”Claymineral evolution, Hazen,. 2015”) esittämä oletus, että hienojakoisia savimineraaleja syntyi jo nk. plane-tesimaalien törmäyksissä, Maan syntyaikoina, pieniä määriä. Olennaisin tekijä montmorilloniittien synnyssä oli kuitenkin, se että ne koostuvat nk. TULIVUORITUHKASTA yhdessä komatiitti-mineraalin kanssa purkautuneina- joka on alle 2mm:n mineraalihiukkassakkaa – joka sitten kerrostui tuon komatiitti-gneissi kallion päälle – eli montmorilloniitti kuten sen seuralainen nontroniitti , jossa on enemmän rautaa – ovat tuon komatiitin serpentinisaatio-tuotteita – ja savimaa on tässä mielessä ikivanhaa rapautumismineraalia, jonka synnyssä iso merkitys on ollut sateisten (märkien) ja kuivien (kuumien) kausien jaksotteluilla.

  8. Leo Sell sanoo:

    Vielä tarkennus tuohon Oliviini mineraalikohtaan, josta tuli epäselvä. Montmorilloniitti-savi ei itsessään sisällä varsinaisesti oliviinia vaan koostuu tuosta keveämmästä alumiini-natrium-kalsium-silikaatti aineksesta joka sisältää sidottua vettä. Oliviini on Komatiitin mineraali-osa, jonka rapautumista ja serpentinisaatiota aiheuttaa yhdessä sateiden kanssa tämä päälle kasautuva tulivuorituhka, josta savikerrokset sitten muodostuvat. Eli kyllä, se on komatiitin oliviini, joka siinä tämän alkusaven kanssa PAISUU, eli reagoi säröttymällä – maakerrosta laajentaen. Myöhemmällä ajalla tällaista serpentinisaatiota on tapahtunut erityisesti valtameripohjissa.

Vastaa käyttäjälle Kirsi Lehto Peruuta vastaus

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *