Учёные раскрывают, как железо сформировало жизнь на нашей планете

Учёные из Мичиганского университета, Калифорнийского технологического института и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе установили, что железо было первым и единственным металлом, который оказал значительное влияние на развитие жизни на Земле. Эти результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Фото: flickr.com by NASA is licensed under National Aeronautics and Space Administration

"Мы утверждаем, что жизнь полагалась только на те металлы, с которыми могла взаимодействовать. Богатый железом ранний океан сделал другие переходные металлы, по сути, невидимыми", — пояснила доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде Мичиганского университета Джена Джонсон.

Исследования показали, что железо доминировало в океанах Земли в течение архейского эона (геологического периода), который начался около 4 миллиардов лет назад и длился примерно 1,5 миллиарда лет. Конец архейского эона был ознаменован Великим событием оксигенации, когда жизнь научилась фотосинтезировать с образованием кислорода. Учёные считают, что в течение следующего миллиарда лет океан Земли преобразился из бескислородного, богатого железом моря в современный водоем, насыщенный кислородом. Это привело к окислению закиси железа Fe(II) до окиси Fe(III), сделав её нерастворимой.

Для исследования влияния металлов команда разработала модель, которая обновила прогнозы концентраций таких металлов, как железо, марганец, кобальт, никель, медь и цинк, которые могли быть доступны в океанах Земли в период зарождения жизни.

Анализ показал, что простые биомолекулы взаимодействовали исключительно с железом. Когда железо окислилось и стало недоступным, древним организмам пришлось адаптироваться к другим металлам, что способствовало развитию разнообразных форм жизни.