Способность использовать атмосферный азот, чтобы поддержать более широко распространенную жизнь, как думали, появилась 2 миллиарда лет назад. Теперь, исследование во главе с доктором Евой Стуекен из Вашингтонского университета нашло доказательства, что 3,2 миллиарда лет назад, жизнь уже вытаскивала азот из воздуха и преобразовывала его в форму, которая могла поддержать большую и разнообразную биосферу.Ранняя Земля.
Кредит изображения: Кристин Дэнилофф.Доктор Стуекен и ее коллеги из Университета Йоханнесбурга в Южной Африке и Отделе Вашингтонского университета Земли & Космических исследований проанализировали 52 горных образца, располагающиеся в возрасте от 2,75 до 3,2 миллиардов лет, забранных в Южной Африке и северо-западной Австралии.Скалы были сформированы из осадка, депонированного на континентальных краях, так свободны от химических неисправностей, которые произошли бы около подводного вулкана. Они также сформировались, прежде чем атмосфера получила кислород, 2.3 — 2.4 миллиарда лет назад, и так сохраните химические подсказки, которые исчезли в современных скалах.
Даже самые старые образцы, 3,2 миллиарда лет привели химическое доказательство, что жизнь вытаскивала азот из воздуха.Отношение более тяжелых к более легким атомам азота соответствует образцу фиксирующих азот ферментов, содержавшихся в одноклеточных организмах, и не соответствует никаким химическим реакциям, которые происходят в отсутствие жизни.“Предполагая, что этот действительно сложный процесс так стар, и работал таким же образом в течение 3,2 миллиардов лет, я думаю, захватывающее. Это предполагает, что эти действительно сложные ферменты, по-видимому, сформировались действительно рано, поэтому возможно, для этих ферментов не настолько трудно развиться”, сказал доктор Стуекен, первый автор работы, опубликованной в журнале Nature.
Генетический анализ фиксирующих азот ферментов поместил их происхождение в между 1.5 и 2,2 миллиарда лет назад.“Это — веское доказательство, которое выдвигает его назад дальнейший миллиард лет”, сказал соавтор профессор Роджер Бик из Вашингтонского университета.Фиксация азота означает разрывать стойкую тройную связь, которая держит атомы азота в парах в атмосфере и соединении единственного азота к молекуле, которая легче для живых существ использовать.Химическая подпись скал предполагает, что азот ломался ферментом на основе молибдена, наиболее распространенного из трех типов фиксирующих азот ферментов, которые существуют теперь.
Молибден теперь в изобилии, потому что кислород реагирует со скалами, чтобы вымыть его в океан, но его источник на древней Земле более таинственный.Доктор Стуекен и ее коллеги выдвигают гипотезу, что это может быть новыми доказательствами, что некоторая молодость, возможно, существовала в одноклеточных слоях на земле, выдыхая небольшие количества кислорода, который реагировал со скалой, чтобы выпустить молибден к воде.“Мы никогда не будем считать прямое доказательство пены земли одной клеткой толстый, но это могло бы давать нам косвенные свидетельские показания, что земля населялась.
Микробы, возможно, сползали из океана и жили в слое слизи на скалах на земле, даже прежде 3,2 миллиарда лет назад”, сказал профессор Бик.