• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Вулканические молнии признали возможной причиной возникновения жизни


Вулканические молнии признали возможной причиной возникновения жизни / © Midjourney

Образование белков и нуклеиновых кислот — важнейший процесс в зарождении жизни. Но он невозможен без азота, одного из самых распространенных элементов на Земле. Азот занимает почти три четверти объема атмосферного воздуха, однако находится в такой форме, какую живые организмы не могут поглотить. Преобразование азота в биодоступную форму называется азотфиксацией. Сейчас этим занимаются микроорганизмы или азотные удобрения, но до возникновения жизни роль азотфиксатора гипотетически была у нескольких явлений — в том числе у грозовых и вулканических молний.

Возможность такой азотфиксации доказывалась еще в лабораторных экспериментах. Во время извержений в атмосферу выбрасывается большое количество серы и галогенов (хлор, фтор и прочее), а в облаках пепла возникают молнии — так называемая грязная гроза. Во время разрядов азот в воздухе окисляется, а образованные оксиды выпадают на землю вместе с вулканическими выбросами. В результате получившиеся нитраты, фиксированный азот, должны были оставаться в почве. Однако геологических подтверждений этому до сих пор не находили.

Группа французских геологов решила найти залежи нитратов в вулканических отложениях после крупных извержений неогена (1,65-23,5 миллиона лет назад) в засушливых регионах. Исследователи собрали образцы вулканической тефры и пирокластических потоков в Перу и Турции и обнаружили в этих отложениях большое количество нитратов вместе с сульфидами и хлором, что указывает на их вулканическое происхождение. Статья об этом опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Схема различных путей образования нитратов, собранных из вулканических отложений / © Adeline Aroskay et al.

Как отметили ученые, схожий состав элементов в отложениях говорит о том, что большая часть нитратов образовалась именно в результате извержения вулканов, а не в процессе дальнейшего просачивания осадков. Также это доказал дополнительный анализ других образцов более ранних извержений с итальянского острова Искья, случившихся около 75 тысяч лет назад. Как утверждают авторы, самые тонкие отложения оказались более промыты дождевой водой, чем самые толстые.

Изучив мультиизотопный состав нитратов, исследователи смогли проследить путь окисления азота и серы. Аномально большое содержание изотопа кислород-17 в образцах указало на его атмосферное происхождение, так как он наследуется от озона, продукта молниевых разрядов.

Также исследователи оценили количество фиксированного азота после вулканических молний. Учитывая плотность и объем каждого слоя отложений вместе со средней концентрацией нитратов, они рассчитали, что в среднем за девять вулканических событий могло образоваться примерно 60 тераграммов азота — 60 миллионов тонн. Здесь стоит напомнить, что до появления жизни на Земле основные пути фиксации азота наших дней (с помощью микроорганизмов) были исключены. Между тем для возникновения жизни нашего типа азот необходим абсолютно. Следовательно, роль вулканических молний в этом процессе могла быть ключевой.

Авторы исследования считают, что массивные вулканические извержения и молнии могли внести большой локальный вклад в зарождение жизни на ранней Земле. Также, по их мнению, вулканические молнии потенциально имели отношение к преобразованию минерального фосфора в биологически полезные формы.


Source: https://oaoo.ru/biolog/vylkanicheskie-molnii-priznali-vozmojnoi-prichinoi-vozniknoveniia-jizni.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Число видов под угрозой исчезновения выросло на 2000 за год

Зеленая черепаха Chelonia mydas / © Keystone Press Agency / Автор: Milonia Larcius Международный союз охраны природы на...

Подъем африканских озер из-за потепления назвали угрозой для розовых фламинго

Малым фламинго перестало хватать пищи из-за подъема воды в содовых озерах / © pxhere.com Содовые озера — это...

Ученые объяснили появление контрастных узоров на теле животных

Тропическая рыба Aracana ornata / © Julian Finn, Museums Victoria / Автор: Андрей Чернов Многие звери, рыбы и...

Помет морских птиц помог кораллам выжить

Кораллы, которые исследовали ученые / © phys.org / Автор: Visellia Orfius Обесцвечивание коралловых рифов — это процесс, при...

Динозавры могли снизить продолжительность жизни современных млекопитающих

Зауроподы в представлении художника / © Mark Witton / Автор: Ptolemocratia Acerronius Некоторые рептилии и амфибии, а также...

Грязный воздух изменил половые предпочтения насекомых

Феромоны помогают насекомым находить партнера для спаривания / © Shutterstock, Silmiart Тропосферный озон — один из основных парниковых...

Гипергравитация сделала экзоскелет саранчи прочнее

Саранча перелетная (Locusta migratoria) / © Wikimedia / Автор: Regulus Tremerus Многие биологические материалы, такие как кость, дерево,...

Гиен впервые засняли за скоростной охотой на мелких птиц

Хищничество пятнистых гиен (Crocuta crocuta) на красноклювых ткачей (Quelea quelea) в Национальном парке Этоша, Намибия. a) Гиена преследует...

Биологи объяснили, почему у растений разная форма листьев

Земляника с различной формой листьев / © Zhongchi Liu Lab/University of Maryland Форма, размер, структура и сложность строения...

Каждая третья человекообразная обезьяна может исчезнуть с лица земли из-за добычи металлов для электромобилей

Большинство районов с высокой плотностью популяции горилл, бонобо и обыкновенных шимпанзе, находятся в областях месторождений полезных ископаемых /...

Мужской оргазм связали с моногамией в паре

(А) Эталонные образцы мозга желтобрюхой полевки и мыши получены с помощью световой флуоресцентной микроскопии после совместной регистрации 200...

Ученые впервые увидели размножение гигантских антарктических морских пауков

Антарктический морской паук рядом с кладкой яиц. / © R. Robbins Морские пауки (класс Pycnogonida) — это группа...

Ученые пересмотрели историю происхождения теплокровности

Устройство эндотермического механизма и упрощенная кладограмма амниот / Mathieu G. Faure-Brac et al. Способность живых существ вырабатывать внутреннее...

Эволюция закона Копа: новое исследование объяснило, почему животные со временем уменьшаются в размерах 

Синий кит – самое крупное современное животное, а также, вероятно, второе самое массивное из всех животных, когда-либо существовавших...

Нейробиологи впервые проследили, как серотонин и дофамин определяют «честность» выбора у человека

Схема эксперимента. Слева (a) показано размещение электрода, пунктирным кружком выделена целевая область мозга — черное вещество. Справа (b)...

Анализ генома охотников-собирателей показал, как в каменном веке избегали кровосмешения

Одно из захоронений на острове Тевьек, раскопки 1929 года / © https://doi.org/10.1073/pnas.2310545121 Примерно семь с половиной тысяч лет...

Нейробиологи выяснили, как у человека появилась развитая новая кора мозга

Микрофотография органоида человеческого мозга / © Janine Hoffmann Неокортекс, или новая кора мозга, — относительно молодой набор слоев...

Биологи выяснили, как тихоходки выживают в экстремальных условиях

Тихоходка под микроскопом / © Getty Images / Автор: Messiena Lucretius Тихоходки (Tardigrada) — восьминогие микроскопические беспозвоночные, которых...

Секвенирование генома раскрыло историю исчезнувших шерстистых собак индейцев

Шерстистая собака, жившая в XIX веке, в представлении художника. Ее шкура хранится в Смитсоновском институте в США /...

Биологи выяснили, когда животные впервые научились чувствовать горечь

Большая белая акула / © oceana.org / Автор: Visellia Orfius Человек и многие другие животные испытывают несколько вкусовых...