Pierwotne uderzenia piorunów mogły pomóc w powstaniu życia na Ziemi
bZIK
Ostatnie wpisy bZIK (zobacz wszystkie)
- USA rozmieszczą 500 dodatkowych żołnierzy w Niemczech - 13 kwietnia 2021
- „Nie igrać z ogniem”: Chiny ostrzegają Stany Zjednoczone na Tajwanie - 13 kwietnia 2021
- Rosja: Kilka samochodów wpada do dziury spowodowanej pęknięciem rury - 13 kwietnia 2021
- Egipt: Ławrow ostrzega Turcję, inne kraje przed wspieraniem „militarystycznych nastrojów” Kijowa - 13 kwietnia 2021
- Nocne protesty w Minneapolis szaleją po zabójstwie Daunte Wrighta - 13 kwietnia 2021
WASHINGTON (Reuters) – Pojawienie się pierwszych żywych organizmów na Ziemi miliardy lat temu mogło być ułatwione przez grom z jasnego nieba – a może kwintilionów z nich.
Naukowcy powiedzieli we wtorek, że uderzenia piorunów w ciągu pierwszych miliardów lat po uformowaniu się planety około 4,5 miliarda lat temu mogły uwolnić fosfor potrzebny do powstania biomolekuł niezbędnych do życia.
Badanie może zaoferować wgląd w początki najwcześniejszego życia mikrobowego na Ziemi – i potencjalnego życia pozaziemskiego na podobnych skalistych planetach. Fosfor jest kluczową częścią przepisu na życie. Tworzy on fosforanowy szkielet DNA i RNA, materiału dziedzicznego w organizmach żywych, i stanowi ważny składnik błon komórkowych.
Na początku istnienia Ziemi ten pierwiastek chemiczny był zamknięty w nierozpuszczalnych minerałach. Do tej pory powszechnie uważano, że za obecność „biodostępnego” fosforu odpowiedzialne są przede wszystkim meteoryty, które bombardowały wczesną Ziemię. Niektóre meteoryty zawierają minerał fosforu zwany schreibersytem, który jest rozpuszczalny w wodzie, gdzie, jak się uważa, mogło powstać życie.
Kiedy piorun uderza w ziemię, może tworzyć szkliste skały zwane fulgurytami poprzez przegrzanie, a czasem odparowanie skały powierzchniowej, uwalniając zamknięty w niej fosfor. W rezultacie fulguryty te mogą zawierać schreibersyt.
Naukowcy oszacowali liczbę uderzeń piorunów w okresie od 4,5 mld do 3,5 mld lat temu na podstawie składu atmosfery w tym czasie i obliczyli, ile schreibersytu może powstać. Górny zakres wynosił około kwintyliona uderzeń piorunów i powstawanie do 1 miliarda fulgurytów rocznie.
Minerały fosforowe powstające w wyniku uderzeń piorunów ostatecznie przekroczyły ilość pochodzącą z meteorytów około 3,5 miliarda lat temu, czyli mniej więcej w wieku najwcześniejszych znanych skamieniałości, powszechnie uznawanych za pochodzące od mikrobów.
„Uderzenia piorunów mogły więc stanowić istotną część pojawienia się życia na Ziemi” – powiedział Benjamin Hess, absolwent Uniwersytetu Yale w dziedzinie nauk o ziemi i planetach oraz główny autor badania opublikowanego w czasopiśmie Nature Communications.
„W przeciwieństwie do uderzeń meteorytów, które zmniejszają się wykładniczo w czasie, uderzenia piorunów mogą występować w stałym tempie przez całą historię planety. Oznacza to, że uderzenia piorunów mogą być również bardzo ważnym mechanizmem dostarczania fosforu potrzebnego do powstania życia na innych planetach podobnych do Ziemi, po tym jak uderzenia meteorytów stały się rzadkie” – dodał Hess.
Naukowcy zbadali niezwykle dużą i nieskazitelnie czystą próbkę fulgurytu powstałą po uderzeniu pioruna w podwórko domu w Glen Ellyn, Illinois, pod Chicago. Próbka ta pokazała, że fulguryty kryją w sobie znaczne ilości schreibersytu.
„Nasze badania pokazują, że produkcja biodostępnego fosforu przez uderzenia pioruna mogła być niedoceniana i że mechanizm ten zapewnia ciągłe dostawy materiału zdolnego do dostarczania fosforu w formie odpowiedniej do inicjacji życia” – powiedział współautor badania Jason Harvey, profesor nadzwyczajny geochemii na Uniwersytecie w Leeds.
Wśród składników uważanych za niezbędne do życia są woda, węgiel, wodór, azot, tlen, siarka i fosfor, wraz ze źródłem energii.
Naukowcy uważają, że najwcześniejsze organizmy bakteriopodobne powstały w pierwotnych wodach Ziemi, ale toczy się debata na temat tego, kiedy to nastąpiło i czy rozwinęło się w ciepłych i płytkich wodach, czy w głębszych wodach przy kominkach hydrotermalnych.
„Ten model”, powiedział Hess, odnosząc się do fosforu odblokowanego przez błyskawicę, „ma zastosowanie tylko do naziemnej formacji życia, takich jak w płytkich wodach. Fosfor dodany do oceanu z uderzeń pioruna byłby prawdopodobnie znikomy, biorąc pod uwagę jego rozmiar.”