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科学者は、人生の起源を書き直す275億年前の岩に驚いた

この発見は、大気の酸素の上昇に先行する生物学的および化学的条件に新たな光を当て、地球上の幼少期の限界に関する長年の仮定に挑戦します。火山力は生物学的触媒として作用し、酸素生産シアノバクテリアが惑星を変化させるずっと前に原始生命体を燃料とすることができましたか？ 古代の窒素サイクルと幼少期におけるその役割 窒素はすべての既知の生活に不可欠であり、DNA、RNA、およびタンパク質で重要な役割を果たします。しかし、初期の地球の歴史の中で、窒素は主にその不活性大気の形（n₂）で存在し、ほとんどの生物では直接使用できません。酸素不足の世界から複雑な生命をサポートした世界への移行には、窒素が海洋で生体利用可能にするメカニズムが必要でした。 a Manjeri FMシェールのデータを含むΔ15N対Δ13Corgのプロット1 （赤で満たされたダイヤモンド）とチェシャーFMシェール45 （プロットの上の緑の日陰の領域）、軸の外側にプロットされたグレーで充填されたバーは、異なる代謝の範囲を示しています62。 b 脱炭素化残基のTN対TOC含有量のプロット。 c 領域変成作用に示される予想範囲のΔ15N対C/N比のプロット21。エラーバーは1を表しますa 表示されていないものは、マーカーシンボルよりも小さいです。ソースデータはソースデータファイルとして提供されます。紫と緑のダイヤモンドは、それぞれManjeri FMとCheshire FM炭酸塩のデータを表しています。 幼少期の触媒としての火山活動 この研究からの重要な啓示は、火山と微生物の生態系との関係です。火山活動は275億年前に特に激しく、広範な熱水系が栄養豊富な液体を海に汲み上げていました。チームは、これらのプロセスがアンモニウムやその他の栄養素を浅い海洋環境に供給し、微生物の成長と潜在的に生物学的革新を促進するための理想的な条件を生み出すことを発見しました。 エヴァ・スチェン博士 セントアンドリュース大学 熱水栄養リサイクルは、光合成が支配的になるずっと前にエネルギー源を提供する幼少期の主要な推進力であった可能性があると説明しました。これは従来のモデルに挑戦します。これは、初期の人生が無酸素（酸素を含まない）世界で必要な栄養素にアクセスするのに苦労していることを示唆しています。 素晴らしい酸化イベント：ゆっくりと突然の移行？ 25億から23億年前に発生した大酸化イベント（GOE）は、地球の大気中の酸素の最初の大幅な上昇を示していました。伝統的に、科学者は、この変化を引き起こしたものを議論しており、シアノバクテリアの台頭と酸素性光合成に焦点を当てています。 ただし、この研究は、ゴーシアの世界がかつて考えられていたほど停滞していなかった可能性があることを示唆しています。代わりに、酸素のポケットはすでに浅い水域に存在している可能性があり、部分的なアンモニウム酸化を可能にします。これは通常、好気性（酸素使用）環境にリンクされているプロセスです。正しい場合、これは、酸素が大気中で有意なレベルに達するまでに数億年前に局所的な酸素産生が発生していたことを意味します。 地球を越えた生活への影響 調査結果は、特に火星、ヨーロッパ、エンケラドスの生活の探求において、宇宙生物学に大きな意味を持ちます。熱水活動が地球の酸素前の世界での生命を支えることができれば、同様の火山駆動の生態系は、地下海洋を持つ他の惑星または月に存在する可能性があります。 マーティン博士と彼の同僚は、アンモニウムが豊富なハイドロサーマルシステムの存在が地球外の生活のためのバイオシグネチャを提供できることを示唆しています。これは、かつては住みにくいと考えられていた火山環境が、実際には微生物の進化のためのゆりかごである可能性があるという考えを強化します。 #科学者は人生の起源を書き直す275億年前の岩に驚いた