Рождение жизни мог подтолкнуть источник кислорода в земной коре за миллиард лет до реакции фотосинтеза
Исследователи Университета Ньюкасла опубликовали работу, где показали химический механизм, который может генерировать перекись водорода из горных пород во время движения геологических разломов.
При высоких концентрациях перекись водорода может быть опасна для жизни, но она может стать полезным источником кислорода для микробов. Этот дополнительный источник мог повлиять на раннюю эволюцию и, возможно, даже на происхождение жизни в жарких условиях ранней Земли задолго до появления фотосинтеза.
В тектонически активных регионах движение земной коры пронизывает недра трещинами и разломами, выстланными высокореактивными поверхностями горных пород, которые содержат множество дефектов. Вода, просачиваясь вниз, вступает в реакцию с разрушенной породой.
В лаборатории были смоделированы подобные условия. Ученые раздробили гранит, базальт и перидотит — породы, которые должны были присутствовать в ранней земной коре. Затем к ним добавляли воду в бескислородных условиях при различных температурах.
Эксперименты показали, что при температуре близкой к температуре кипения образуется перекись водорода (H2O2), а следовательно появляется возможность высвобождения кислорода.
Как подчеркивают ученые, при температуре образования перекиси водорода живут некоторые теплолюбивые микроорганизмы, в том числе эволюционно очень древние. Вот они-то и могли возникнуть первыми. А кислородная среда могла подтолкнуть их рождение.
История жизни и кислород
Один из авторов Джон Теллинг, так охарактеризовал суть работы: «Это исследование показывает, что дефекты на дробленой породе и минералах могут вести себя совершенно иначе, чем вы ожидаете от "идеальных" минеральных поверхностей. Все эти механохимические реакции должны генерировать перекись водорода и, следовательно, кислород — это вода, дробленые породы и высокие температуры, которые присутствовали на ранней Земле до появления фотосинтеза и могли повлиять на химию и микробиологию в горячих, сейсмически активных регионах, где жизнь могла возникнуть».
Кислород мог «накормить» теплолюбивых бактерий задолго более 3 миллиардов лет назад