Рідкісний метал молібден міг відіграти одну з головних ролей у зародженні життя на Землі. Відкриття змінює попередні уявлення про еволюцію перших організмів.
Софія Бригадир Коментарі
Вчені, яких фінансує NASA, дійшли висновку, що раннє життя на Землі могло залежати від молібдену ще понад 3 мільярди років тому — у період, коли цей метал був надзвичайно рідкісним у довкіллі. Дослідження стало першим, яке показує, що молібден використовувався живими організмами так рано в історії планети.
Про це повідомило на сайті NASA.
Сьогодні молібден є важливим елементом для життя на Землі. Він входить до складу ферментів, які пришвидшують критично важливі біохімічні реакції в клітинах. Йдеться, зокрема, про процеси, пов’язані з обміном вуглецю, азоту та сірки. Саме ці реакції забезпечують функціонування організмів і впливають на природні цикли, зокрема кругообіг азоту.
«Молібден розташований у каталітичному центрі ферментів, які відповідають за основні реакції вуглецю, азоту та сірки», — пояснила керівниця лабораторії Kacar Lab в Університеті Вісконсин-Медісон Бетюль Качар.
За словами дослідниці, питання про те, коли життя почало використовувати молібден, допомагає зрозуміти, коли на Землі стали можливими деякі з найважливіших метаболічних процесів.
Науковці нагадують, що сучасна Земля містить достатньо молібдену, однак у далекому минулому ситуація була іншою. Геологічні дані свідчать, що в океанах ранньої Землі цей метал був присутній лише у слідових кількостях. Його концентрація почала зростати приблизно 2,45 мільярда років тому — у період Великої окиснювальної події, коли завдяки фотосинтезу в атмосфері суттєво збільшився рівень кисню.
Раніше вчені припускали, що через дефіцит молібдену ранні форми життя могли використовувати інший метал — вольфрам. Він має схожі властивості та нині використовується деякими організмами, які мешкають в екстремальних умовах. Існувала теорія, що життя спочатку використовувало вольфрам, а вже пізніше перейшло до молібдену, коли той став доступнішим.
Однак нове дослідження ставить цю версію під сумнів. Команда вчених проаналізувала доступні дані про поширення молібдену в різні геологічні епохи та реконструювала історію використання металів у розвитку живих організмів.
У результаті дослідники дійшли висновку, що системи ферментів, які використовують як молібден, так і вольфрам, мають дуже давнє походження. За оцінками авторів роботи, молібден використовувався живими організмами ще 3,7–3,1 мільярда років тому — задовго до різкого підвищення рівня кисню в атмосфері.
Дослідники також звернули увагу на можливе джерело рідкісного металу для раннього життя. Попередня робота консорціуму NASA MUSE ICAR показала, що гідротермальні джерела на морському дні могли постачати у воду необхідні мікроелементи, зокрема залізо, цинк, мідь, нікель, молібден, кобальт і вольфрам.
За словами Качар, навіть якщо загалом у давніх океанах молібдену було мало, локальні середовища на кшталт гідротермальних джерел могли забезпечувати достатню кількість цього металу для ранніх мікроорганізмів.
Вчені також припускають, що саме каталітичні властивості могли зробити молібден важливим для ранніх форм життя. За словами дослідників, цей метал дозволяє підтримувати реакції у широкому діапазоні умов, тому навіть його дефіцит не зробив молібден неважливим для розвитку життя.
Автори дослідження наголошують, що результати роботи можуть бути важливими для пошуку життя за межами Землі. Науковці вважають, що життя на інших планетах може використовувати різні біохімічні стратегії залежно від доступності металів та історії оксигенації конкретної планети.
Нагадаємо, раніше ми повідомляли, що археологи виявили у Канаді давнє поселення, яке може змінити уявлення про перші хвилі заселення Америки.
Коментарі Сортувати: