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Early entombment within silica minimizes the molecular degradation of microorganisms during advanced diagenesis

Authors :
Sylvain Bernard
Damien Daval
Fériel Skouri-Panet
Julien Alleon
Corentin Le Guillou
Ludovic Delbes
Sylvain Pont
François Robert
Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)
Laboratoire d'Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg (LHyGeS)
École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Chemical Geology, Chemical Geology, Elsevier, 2016, pp.98-108. ⟨10.1016/j.chemgeo.2016.05.034⟩, Chemical Geology, 2016, pp.98-108. ⟨10.1016/j.chemgeo.2016.05.034⟩
Publication Year :
2016
Publisher :
Elsevier BV, 2016.

Abstract

International audience; Most ancient organic microfossils delicately preserved in 3D have been found in cherts. Although entombment within silica has been shown to promote morphological preservation, the impact of early silicification on the molecular evolution of fossilized microorganisms during burial remains poorly constrained. Here, we report results of advanced fossilization experiments performed under pressure (250 bars) and temperature (250 °C) conditions typical of sub-greenschist facies metamorphism for different durations up to 100 days on microorganisms experimentally entombed (or not) within a silica gel. The experimental residues have been characterized using XRD and XANES spectroscopy. The present study demonstrates that entombment within silica limits the degradation of microorganism molecular signatures, likely through specific chemical interactions, despite the progressive conversion of silica into quartz during the experiments. Extrapolation of the present results suggests that such protection may persist during geological timescales. The present experimental study provides molecular evidence that, in addition to morphologies, cherts may support the chemical preservation of remains of ancient life. The present results thus constitute a step forward towards the reconstruction of the original chemistry of pu-tative fossilized microorganisms.

Details

ISSN :
00092541
Volume :
437
Database :
OpenAIRE
Journal :
Chemical Geology
Accession number :
edsair.doi.dedup.....df0643a829cf727d82af5bd5d3955727
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2016.05.034