Международен екип геолози, специалисти по науки за земята и минералози е открил доказателства, че вулканичните мълнии може да са фиксирали огромни количества атмосферен азот, което е позволило да започне животът на Земята.

В своето изследване, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, научната група събира и анализира древни вулканични отлагания, за да научи повече за това как древните изригвания може да са довели до образуването на нитрати, които биха могли да послужат за създаването на аминокиселини.

Предишни изследвания показват, че развитието на живота е изисквало фиксиране на азот, ключов компонент на аминокиселините, през ранните години на Земята. В днешно време в атмосферата има много азот, но растенията не могат да го използват директно; той трябва първо да бъде фиксиран от бактерии, които могат да го превърнат в нитрати или други азотни съединения.

Това повдига въпроса как са се появили бактериите, а след това и другите форми на живот. В това ново проучване изследователите откриват доказателства, че азотът в атмосферата може да е бил фиксиран от вулканична мълния, взаимодействаща с пепел.

Δ ¹⁷ O срещу δ ¹⁸ O (вляво) и δ ¹⁸ O срещу δ ¹⁵ N (вдясно), в анадолски (n=27), перуански (n=8) и италиански (n=3) вулканични отлагания. EM1 представлява нитрати, генерирани от окисление на NO _x чрез озон. EM2 представлява атмосферни нитрати, образувани чрез окисление на NO _x от атмосферен окислител с Δ ¹⁷ O=0‰ и евентуално биологични нитрати. Сините символи, които са добре корелирани в диаграмата Δ ¹⁷ O спрямо δ ¹⁸ O, съответстват на нитрати с ковариращи Δ ¹⁷ O-δ ¹⁸ O изотопни състави; те се подреждат заедно с линията на смесване EM1-EM2 (пунктирана линия). EM3-NO ₃ ^- (светлокафяв) представляват биологични нитрати. Кредит: Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2309131121

Предишни изследвания показват, че мълниите, независимо дали се дължат на гръмотевични бури или на вулканични изригвания, могат да доведат до образуване на нитрати при подходящи условия. Светкавиците от гръмотевични бури са изключени като кандидат за производство на нитрати, довели до началото на живота, поради ограничените количества, които се произвеждат.

За да провери дали същото важи и за мълниите, образувани по време на вулканични изригвания, изследователският екип се отправи към места в Турция, Италия и Перу, известни с това, че там има древни вулканични депозити. Пробите от тези места съдържат големи количества нитрати. Тестовете показват, че те са атмосферни и не идват директно от вулкана, което определя като вероятен източник мълниите. Но нещото, което наистина подкрепи теорията им, са огромните количества открити нитрати, които са повече от достатъчни, за да послужат като източник за създаване на аминокиселини.

Екипът отбелязва, че предишни изследвания са довели до теории, че животът е започнал в близост до вулкани - и един екип дори е открил някои доказателства, които предполагат, че вулканичната мълния, взаимодействайки с вулканичните газове, може да произведе молекули, използвани от живите същества, като например аминокиселини.

Справка: Adeline Aroskay et al, Geological evidence of extensive N-fixation by volcanic lightning during very large explosive eruptions, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2309131121

Източник: Looking into the possibility of volcanic lightning being the spark that ignited life on Earth, Bob Yirka , Phys.org

Още по темата

07/02/2024

Космос

Астероидът, от който НАСА е взела проби, някога може да е бил част от океанска протопланета с условия за живот

08/12/2023

Животът

Как градивните елементи на живота са оцелели при екстремната радиация на ранната Земя

17/10/2023

Космос

Липсващият закон на природата: Еволюция отвъд биологията

05/09/2023

Животът

Животът на Земята не е възникнал, както е описано в учебниците