В природной кладовой строительных материалов особое место занимают оолитовые известняки, которые являются популярным строительным материалом, используемым для возведения зданий по всему миру. Своё название они получили благодаря необычной структуре, состоящей из небольших минеральных шариков – оолитов, прочно скреплённых между собой карбонатом кальция. Ранее считалось, что эти образования появились на мелководных участках тёплых водоёмов, где поднимаемые волнами частицы донных отложений постепенно обрастали слоями карбонатов.
Но теперь учёные из Австралийского национального университета пришли к выводу, что известняк, из которого построены Пентагон, небоскрёб Эмпайр-стейт-билдинг и Букингемский дворец, создан микроорганизмами, которые жили во времена динозавров, а может быть и до их появления.
Различные типы оолитовых известняков формировались во все геологические периоды и были найдены в самых разных уголках земного шара, в том числе в Великобритании, Германии, Китае, США, на Багамских Островах и в Западной Австралии. Эта порода обладает особой пористой структурой, которая делает материал одновременно прочным и лёгким. Не удивительно, что он с древних времён использовался людьми для строительства.
Один из ведущих авторов нового исследования, профессор Боб Бёрн (Robert Burne), всегда скептически относился к распространённой теории появления сферических минеральных структур, которая носит название "теория снежного кома".
"В природе нет такого понятия, как "снежный ком", — рассказывает учёный. — Кроме того, если вы делаете снежок, он никогда не будет идеально круглым".
Чтобы проверить альтернативную версию происхождения оолитов из слоёв микробной биоплёнки Бёрн и его коллеги обратились к методам математического моделирования. При этом они взяли за основу модель, которая в 1972 году была использована для описания роста некоторых разновидностей опухоли головного мозга. С её помощью учёные показали, каким мог быть процесс формирования гранул.
Итак, на первом этапе биоплёнка из разных видов микроорганизмов покрывает частицу ила и начинает поглощать окружающие питательные вещества. Когда микробы во внутренних слоях плёнки погибают, эти области минерализуются, а бактерии на поверхности продолжают свою жизнедеятельность.
Оолиты перестают расти, когда вокруг них заканчивается пища. Так, обычно диаметр шариков не превышает двух миллиметров. Вероятно, более крупнозернистый оолитовый известняк формировался в редких условиях питательного изобилия и отсутствия конкуренции за питательные вещества. Многие поколения бактерий оставляли многочисленные минеральные слои, в результате чего размер гранул иногда доходил до пяти сантиметров.
Для строительства Букингемского дворца, Британского музея и Собора Святого Павла в Лондоне использовался оолитовый известняк из юрских отложений, который добывают в Англии. А блоки, из которых частично построены Пентагон и Эмпайр-стейт-билдинг в США, родом из штата Виргиния. Между тем, известно, что существуют аналогичные известняки возрастом около двух миллиардов лет. А значит, у современных строителей есть возможность отличиться, прибегнув к сотрудничеству с древнейшими живыми организмами.
Подробные результаты исследования и выводы авторов были опубликованы в издании Scientific Reports (статья размещена в открытом доступе в виде PDF-файла).
Кстати, в подтверждение новой теории можно привести результаты другого исследования, в котором были описаны грибки, питающиеся железом и успешно расщепляющие горную породу.
