Материалы портала «Научная Россия»

Жизнь на Земле могла появиться на миллиард лет раньше

Жизнь на Земле могла появиться на миллиард лет раньше
Американские ученые провели исследование, в ходе которого выяснилось, что усвоение азота из атмосферы при помощи азотфиксирующих белков могло начаться на миллиард лет раньше, чем считалось ранее. Это означает значительно более раннее развитие многообразны

На сегодняшний день научно доказано: жизнь на Земле может существовать и в отсутствии кислорода, но не может обойтись без азота. Азот участвует в механизме передачи генетической информации вирусов, бактерий и всех других живых организмов, без него жизнь на планете была бы невозможна. До сих пор считалось, что сама возможность усваивать азот из атмосферы появилась около 2 млрд лет назад. Однако новое исследование, проведенное специалистами университета штата Вашингтон (США), обнаружило признаки того, что простейшие живые организмы могли захватывать азот из воздуха и придавать ему необходимую форму уже 3,2 млрд лет тому назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

По словам профессора Роджера Бьюикка (Roger Buick), принимавшего участие в исследовании, до сих пор преобладала точка зрения, согласно которой жизнь поначалу едва теплилась на этой негостеприимной планете, но вот однажды появился азот, и биосфера резко расцвела, став большой, мощной и разнообразной. Однако их работа показывает, что на Земле изначально было достаточно азота, чтобы жизнь могла иметь разнообразные формы.

Ученые проанализировали 52 образца древних геологических пород из южной Африки и северо-западной Австралии, возраст которых колеблется от 2,75 до 3,2 млрд лет. Это обломки наиболее старых скал на нашей планете. Они сформировались еще в то время, когда в атмосфере Земли не было кислорода и в связи с этим сохранили некоторые ценные подсказки о древней истории планеты, которых не найти в современных горных породах. Даже самые старые из них показали, что уже 3,2 млрд лет назад жизнь использовала атмосферный азот. Отношение атомов азота от тяжелых к более легким соответствует образцу азотфиксирующих ферментов, содержащихся в одноклеточных организмах, и не напоминает те химические реакции, которые протекали бы в отсутствие жизни. По словам ведущего автора исследования Эвы Стуекен (Eva Stüeken), это доказывает, что эти сложные ферменты, действительно, образовались настолько рано.

Генетический анализ азотфиксирующих ферментов определил время его происхождения в пределах от 1,5 до 2,2 млрд лет назад. По словам исследователей, этот факт отодвигает время расцвета жизни на Земле еще на миллиард лет. Процесс фиксации азота означает разрыв прочной тройной связи, которая удерживает атомы азота в парах в атмосфере и присоединение к молекуле одного атома — превращение в ту форму, которая легче усваивается живыми организмами. Химические признаки показывают, что соединения азота разрушались ферментом на основе молибдена, наиболее распространенным азотфиксирующим ферментом, который существует в настоящее время. Молибден существует сейчас на планете в изобилии, так как кислород взаимодействует с горными породами, вымывая его в океан. Однако аналогичная реакция, протекавшая в отсутствие кислорода — уже более загадочный процесс.

Авторы исследования предполагают, что, возможно, ранние формы жизни в виде слизистого слоя уже тогда существовали на суше и выдыхали небольшое количество кислорода в атмосферу, который взаимодействовал с камнями, высвобождая молибден в океаническую воду.

Исследователи говорят, что вряд ли когда-либо удастся найти этому прямые доказательства, однако, можно найти косвенные свидетельства того, что микробы и за 3,2 млрд лет заселяли поверхность планеты.

В будущем ученые хотят посмотреть на другие факторы, которые могли ограничивать рост жизни на ранней Земле. В частности, Эва Стуекен намерена искать следы таких металлов, как цинк, медь и кобальт, чтобы проверить, могли ли они контролировать рост живых организмов в ту давнюю эпоху.

К слову, портал Научная Россия ранее писал об эксперименте международной группы ученых по воссозданию в лаборатории условий возникновения жизни.

азот возникновение жизни молибден

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • Александр, 18 февраля 2015 г. 9:08:08

    На миллиард раньше, на миллиард позже, какая разница, если жизни в природе вообще не существует. Только ученые видимо еще долго этого не поймут...
    https://yadi.sk/d/6NNdLLa5dUyx5
  • Vladimir Matveev, 1 июня 2016 г. 8:26:50

    Основной вопрос науки о происхождении жизни: мембрана или биофаза?
    Матвеев В.В. 2016. Сравнение фундаментальных физических свойств клеточных моделей (протоклеток) и живых клеток свидетельствует о необходимости новой научной дисциплины – протофизиологии. Полный текст статьи: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Matveev-2016-Protophysiology.Rus.pdf
    Видеоиллюстрация ко 2-ой Всероссийской конференции по астробиологии (Пущино, 5-9 июня 2016 г.: https://youtu.be/iH7FM0YfRvc

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий