Земне життя могло виникнути на земному фосфорі

Джерелом фосфору для «живих» хімічних реакцій був мінерал, який прилітав на Землю з метеоритами - або ж з'являвся прямо на Землі від ударів блискавок.


Фосфор входить до складу ДНК і РНК; фосфор є в ліпідних молекулах, з яких утворені клітинні мембрани; фосфор потрібен для «енергетичних консервів» - та енергія, яку клітина отримує при переробці поживних речовин, запасається у зв'язках між залишками фосфорної кислоти в молекулі АТФ (або аденозинтрифосфату). І це тільки невелика частина його функцій; без фосфору живий організм існувати не може.


Сам по собі фосфор в природі не зустрічається, тому що він дуже схильний до різних хімічних реакцій. Сучасні живі організми отримують його з мертвої або живої органіки, або ж з неорганічних сполук. Наприклад, рослинам для благополучного життя потрібні солі фосфорної кислоти. Але далеко не всі неорганічні речовини можуть стати джерелом фосфору для життя. У цих речовинах він повинен перебувати в певній хімічній формі, в якій він може увійти в «живі» біохімічні реакції. Досить довго вважалося, що на зорі земного життя - яка виникла щонайменше 3,5 млрд років тому - такого відповідного фосфору на самій Землі не було. І той фосфор, який зародилося життя змогла використовувати, принесли метеорити. У них було багато мінералу шрайберситу, який з хімічної точки зору являє собою суміш фосфорідів заліза і нікелю - (Fe, Ni) 3P.

Однак, як пишуть в Nature Communications дослідники з Університету Лідса, шрайберсит утворюється і на Землі, причому в ті давні часи він цілком міг з'явитися в потрібній для життя кількості. Автори роботи вивчали зразок мінералу фульгурита, який являє собою кварц, пісок або кремнезем, який спіклися від удару блискавки. У серцевині фульгуріту виявився шматок шрайберсита, що становив приблизно 0,4% маси всього зразка.

Щоб порахувати, скільки шрайберситу утворювалося мільярди років тому, потрібно прикинути, як часто тоді били блискавки - тобто який тоді був клімат. Клімат же можна уявити, спираючись на склад атмосфери, температуру і деякі інші параметри - їх ми зараз знаємо, нехай і приблизно. Під час зародження життя урагани, шторми і грози з великою кількістю блискавок траплялися дуже і дуже часто. За підрахунками дослідників, блискавки, які били в землю 3,5 млрд років тому, давали в ті часи від 110 до 11000 кг сполук фосфору на рік. Приблизно стільки ж його падало на Землю разом з метеоритами.

Тобто життя при виникненні цілком могло використовувати земний мінерал як джерело фосфору - поряд з метеоритним. Водночас є дані, які говорять про те, що життя могло виникнути ще раніше (хоча, як ми писали, ці дані нерідко виявляються неспроможними). І якщо життя виникло не 3,5, а 4,5 млрд років тому, то частка метеоритного фосфору мала бути більшою - 4,5 млрд років тому метеорити падали на Землю набагато частіше, і приносили від 100 тис. до 10 млн кілограм сполук фосфору на рік.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND