Жизнь на Земле могла зародиться благодаря редкому металлу — открытие NASA

Ученые, которых финансирует NASA,пришли к выводу, что ранняя жизнь на Земле могла зависеть от молибдена еще более 3 миллиардов лет назад — в период, когда этот металл был чрезвычайно редким в окружающей среде. Исследование стало первым, которое показывает, что молибден использовался живыми организмами так рано в истории планеты.

Об этом сообщило на сайте NASA.

Сегодня молибден является важным элементом для жизни на Земле. Он входит в состав ферментов, которые ускоряют критически важные биохимические реакции в клетках. Речь идет, в частности, о процессах, связанных с обменом углерода, азота и серы. Именно эти реакции обеспечивают функционирование организмов и влияют на природные циклы, в частности круговорот азота.

«Молибден находится в каталитическом центре ферментов, которые отвечают за основные реакции углерода, азота и серы», — пояснила руководитель лаборатории Kacar Lab в Университете Висконсин-Мэдисон Бетюль Качар.

По словам исследовательницы, вопрос о том, когда жизнь начала использовать молибден, помогает понять, когда на Земле стали возможными некоторые из важнейших метаболических процессов.

Ученые напоминают, что современная Земля содержит достаточно молибдена, однако в далеком прошлом ситуация была другой. Геологические данные свидетельствуют, что в океанах ранней Земли этот металл присутствовал лишь в следовых количествах. Его концентрация начала расти примерно 2,45 миллиарда лет назад — в период Великого окислительного события, когда благодаря фотосинтезу в атмосфере существенно увеличился уровень кислорода.

Ранее ученые предполагали, что из-за дефицита молибдена ранние формы жизни могли использовать другой металл — вольфрам. Он имеет схожие свойства и сейчас используется некоторыми организмами, которые живут в экстремальных условиях. Существовала теория, что жизнь сначала использовала вольфрам, а уже позже перешла к молибдену, когда тот стал более доступным.

Однако новое исследование ставит эту версию под сомнение. Команда ученых проанализировала доступные данные о распространении молибдена в разные геологические эпохи и реконструировала историю использования металлов в развитии живых организмов.

В результате исследователи пришли к выводу, что системы ферментов, которые используют как молибден, так и вольфрам, имеют очень древнее происхождение. По оценкам авторов работы, молибден использовался живыми организмами еще 3,7-3,1 миллиарда лет назад — задолго до резкого повышения уровня кислорода в атмосфере.

Исследователи также обратили внимание на возможный источник редкого металла для ранней жизни. Предыдущая работа консорциума NASA MUSE ICAR показала, что гидротермальные источники на морском дне могли поставлять в воду необходимые микроэлементы, в частности железо, цинк, медь, никель, молибден, кобальт и вольфрам.

По словам Качар, даже если в целом в древних океанах молибдена было мало, локальные среды вроде гидротермальных источников могли обеспечивать достаточное количество этого металла для ранних микроорганизмов.

Ученые также предполагают, что именно каталитические свойства могли сделать молибден важным для ранних форм жизни. По словам исследователей, этот металл позволяет поддерживать реакции в широком диапазоне условий, поэтому даже его дефицит не сделал молибден неважным для развития жизни.

Авторы исследования отмечают, что результаты работы могут быть важными для поиска жизни за пределами Земли. Ученые считают, что жизнь на других планетах может использовать различные биохимические стратегии в зависимости от доступности металлов и истории оксигенации конкретной планеты.

Мила Сивацкая / © instagram.com/mila_sivatskaya Что посадить возле огурцов Посылки с маркетплейсов / © ТСН Когда праздник Теплого Николая / © Pixabay