Начало долгой истории: молнии могли «запустить» жизнь на Земле

Согласно недавнему исследованию, жизнь на Земле могла начаться со вспышки молнии.
Начало долгой истории: молнии могли «запустить» жизнь на Земле
sethink / Pixabay

Молнии не пробудили бактерий, как Франкенштейна, но могли высвободить фосфор, необходимый для образования биологической жизни

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что триллионы ударов молний за миллиард лет ранней истории Земли, возможно, помогли высвободить важные соединения фосфора, которые способствовали появлению жизни на планете.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Фосфор – ключевой ингредиент, необходимый для образования жизни. Фосфаты образуют основу ДНК и РНК, а также являются основными компонентами костей, зубов и клеточных мембран. Однако миллиарды лет назад фосфор был плотно заперт в нерастворимых минералах на поверхности Земли.

Какую роль фосфор играет в организме живых существ

Фосфор является одним из основных компонентов клеток и тканей и необходим для множества биологических процессов.

 

В организме фосфор выполняет ряд ключевых функций. Во-первых, он является строительным материалом для костей и зубов, обеспечивая им прочность и устойчивость. Фосфор также входит в состав фосфолипидов, которые являются основными компонентами клеточных мембран и играют роль в передаче сигналов внутри клеток.

 

Кроме того, фосфор необходим для синтеза нуклеиновых кислот, таких как ДНК и РНК, которые являются генетическим материалом клеток и отвечают за передачу генетической информации от одного поколения к другому.

 

В организме фосфор также участвует в процессах энергетического обмена, так как является ключевым компонентом аденозинтрифосфата (АТФ) — основного источника энергии для клеток.

Согласно одной из теорий, ранняя Земля получала фосфор из метеоритов, несущих минерал, называемый шрейберзитом. Если большое количество шрайберзитовых метеоритов упало на Землю в течение миллионов или миллиардов лет, то в определенной области может собраться достаточно фосфора, чтобы образовались благоприятные условия для биологической жизни.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Однако примерно от 3,5 до 4,5 миллиардов лет назад (когда на планете появилась жизнь) частота падений метеоритов на Землю резко сократилась, так как большинство планет и лун Солнечной системы сформировались.

Используя различные методы спектроскопической визуализации, исследователи обнаружили, что шрейберзит также может быть обнаружен внутри фульгуритовых стекол, которые образуются при ударе молнии о землю.

С помощью компьютерного моделирования, ученые подсчитали, что на ранней Земле ежегодно происходило от 1 до 5 миллиардов вспышек молний (по сравнению с 560 миллионами вспышек в год в настоящее время). Из них – от 100 миллионов до 1 миллиарда били в землю. Команда подсчитала, что между 4,5 и 3,5 миллиардами лет назад удары молнии могли давать Земле от 110 до 11 000 килограмм фосфора в год.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Эта работа помогает нам понять, как жизнь могла образоваться на Земле и как она и сейчас может формироваться на других, похожих на Землю планетах», – пишут исследователи.

Основные теории происхождения жизни на Земле
  • Химическая эволюция. Эта теория предполагает, что жизнь возникла из примитивных органических молекул, образовавшихся на ранней Земле. Под воздействием различных химических процессов, таких как синтез органических соединений из простых молекул и образование биополимеров, возникли первые живые системы.
  • Теория пробиотических супермолекул. По этой теории, жизнь возникла из сложных органических молекул, называемых пробиотическими супермолекулами. Эти молекулы обладают способностью к саморепликации и могли бы служить прародителями живых организмов.
  • Панспермия. Эта теория предполагает, что жизнь на Земле пришла из космоса. По этой гипотезе, микроорганизмы или предбиотические молекулы могли быть доставлены на Землю с помощью космических объектов, таких как метеориты, кометы или астероиды.
  • Гипотеза мировых океанов. Эта теория предлагает, что жизнь могла возникнуть в горячих гидротермальных источниках на дне океанов. Здесь, под воздействием тепла и химических реакций, образовались первые живые системы.
  • Теория РНК-мира. Согласно этой гипотезе, жизнь началась с появления самореплицирующихся РНК молекул. РНК могла выполнять как генетическую, так и каталитическую функции, что делало ее предпосылкой для возникновения живых организмов.
Вам также может быть интересно: