קבוצת חוקרים, ביניהם ד"ר אלכסיי קמישני מהמחלקה למדעי גיאולוגיה והסביבה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, גילו כי במבנים שונים של גרגרי המינרל פיריט, המצויים באותו סלע, יש הרכב איזוטופי אחר של גופרית. גילוי זה הוביל את החוקרים למסקנה שגרגירי הפיריט השונים שנמצאו באותו סלע, נוצרו בתהליכים שונים. הממצאים פורסמו במאמר בכתב העת - PNAS.
בניגוד לימינו, בהם מי האוקיינוס עשירים בחמצן, לפני 2,500 מיליון שנה האוקיינוס היה חסר חמצן. באותה תקופה נוצרו באוקיינוס גבישים של המינרל פיריט - מינרל העשוי מברזל וגופרית, שבגלל דמיונו לזהב, ידוע בשם "זהב השוטים". חוקרים שהסתכלו על גבישי המינרל בעבר, ראו שבאותו סלע מופיעים גבישים בצורות שונות, אך לא ידעו להסביר מדוע. מזה שנים ידוע גם שיש שני תהליכים בהם חיידקים באוקיינוס הקדום יכלו להפיק אנרגיה מתרכובות גופרית; תהליכים שעשויים לגרום ליצירת המינרל פיריט. השאלה מי מהתהליכים הללו יצר את הפיריט נשארה פתוחה.
דוגמה גדולה
הדרך היעילה ביותר לחקירת היווצרות הפיריט היא ניתוח השכיחות היחסית של ארבעת האיזוטופים של הגופרית (איזוטופים הם אטומים של אותו יסוד שמשקלם שונה). ניתוח זה מאפשר לזהות תהליכים ביוגיאוכימיים שונים. בגלל הצורך בדוגמה גדולה יחסית, היה קושי במדידת יחסי האיזוטופים של גופרית בגבישים קטנים מאוד.
במחקר החדשני נבדקו סלעים בני כ-2,500 מיליון שנים מדרום אפריקה, באמצעות שיטה לאפיון פני שטח הקרויה SIMS, בשיטה זו ניתן לבצע ניתוח הרכב איזוטופי של חלקי משטחים מוצקים בקנה מידה של מיקרומטר (אלפית המילימטר), דבר המאפשר מדידה וניתוח שכיחות יחסית של ארבעת איזוטופי הגופרית בפיריט שנוצר בזמנו באוקיינוס.
החוקרים מצאו שגבישים השונים זה מזה בצורתם, שונים זה מזה בהרכבם האיזוטופי ומכאן שהם נוצרו על-ידי חיידקים בתהליכים שונים. תצפית זאת מעידה, ככל הנראה, ששני התהליכים האפשריים התרחשו באוקיינוס בו זמנית.
