Первые признаки жизни на Земле возникли в виде микроорганизмов примерно четыре миллиарда лет назад. Ученые не пришли к единому мнению о том, когда и как именно это произошло, но очевидно, что появление жизни было тесно связано с химическими и физическими свойствами молодой планеты. Изучив металлы ранней Земли, ученые из США пришли к неожиданному результату — оказывается, важную роль в появлении микробов мог играть марганец.
«Логично предположить, что жизнь зародилась бы иначе — или вообще не появилась бы — если бы ранние химические свойства нашей планеты были другими», — сказал профессор Дастин Трейл из Университета Рочестера. Вместе с коллегой Томасом Макколломом он попытался дать ответ на вопрос, какими характеристиками обладала Земля миллиарды лет назад, рассказывает Phys.org.
В частности, исследователи сосредоточились на роли металлов в клеточных функциях. По мере развития жизни потребности в определенных металлах меняются, и ученых решили выяснить, какие из них могли быть доступны, когда на Земле впервые появились микробы. До сих пор вопрос точной концентрации металлов в жидкостях на ранних этапах формирования планеты не был изучен досконально.
Ученые начали исследовать состав и характеристики жидкостей в литосфере. Они обеспечивают основной путь переноса растворенных компонентов камней и минералов между внутренними регионами Земли и гидротермальными источниками на поверхности, где могла зародиться жизнь в виде микроорганизмов. Хотя исследователи не могут непосредственно изучить металлы, существовавшие миллиарды лет назад, измеряя свойства жидкостей, можно понять, какие металлы они транспортировали, когда планета была совсем молодой.
Проведя ряд экспериментов и загрузив полученные данные в компьютерные программы, ученые смогли смоделировать свойства литосферных жидкостей, а затем установить, какие металлы могли достигать гидротермальных источников на поверхности Земли.
Результаты моделирования удивили ученых. К примеру, ряд исследователей полагал, что компонентом, приведшим к зарождению жизни, должна быть медь. Но следов значительного количества меди в ранней химии Земли модель не показала. Чего было много, так это марганца. Его редко упоминают в сценариях происхождения микроорганизмов, хотя сегодня он участвует в строительстве костей и помогает ферментам расщеплять углеводы и холестерин.
«Наше исследование показывает, что металлы вроде марганца могут выступать важным звеном между „твердой“ Землей и возникающими биологическими системами на поверхности Земли», — сообщил профессор Трейл.
Ученые из Калифорнии обнаружили в прошлом году новый комплекс химических реакций, благодаря которым всего из четырех ингредиентов первичного бульона могли возникнуть основные строительные элементы жизни — аминокислоты и предшественник нуклеотидов, составляющих ДНК и РНК.
По информации https://hightech.plus/2023/02/13/uchenie-iz-ssha-vidvinuli-novuyu-versiyu-proishozhdeniya-zhizni
Обозрение "Terra & Comp".
