Исследование, проведенное учеными из Университета RPTU Кайзерслаутерн-Ландау и их коллегами, проливает новый свет на роль азота в эволюции жизни на ранней Земле.
Азот, являясь ключевым элементом для образования аминокислот и белков, был критически важен для зарождения и развития жизни. Однако его доступность в биологически полезной форме долгое время оставалась предметом споров. Ранние гипотезы предполагали, что доступный азот был ограничен, но новые данные опровергают это представление.
Ученые, включая исследователя Мишель Герингер, изучили процесс фиксации азота — преобразования атмосферного азота в формы, пригодные для использования живыми организмами. Они использовали метод анализа изотопов азота (15N и 14N) для отслеживания этого процесса у цианобактерий, культивированных в условиях, имитирующих древнюю Землю.
Результаты показали, что соотношение изотопов азота оставалось стабильным на протяжении миллиардов лет, что подтверждает гипотезу о постоянстве этого процесса в истории Земли.
Дальнейшие исследования древних строматолитов возрастом около 2,7 миллиарда лет выявили неожиданный источник азота — растворенный аммоний, вероятно, поступавший из гидротермальных источников на морском дне. Этот вывод был подтвержден анализом осадочных пород в вулканическом бассейне того же возраста.
Таким образом, гидротермальная активность играла ключевую роль в обеспечении азотом ранних форм жизни, что опровергает прежние представления о его дефиците.
Эти открытия имеют важные последствия не только для понимания истории Земли, но и для поиска жизни за ее пределами.
Гидротермальная активность, обнаруженная на Марсе и возможная на ледяных спутниках внешней Солнечной системы, может создавать аналогичные условия для развития микробной жизни. Таким образом, исследование расширяет наши представления о потенциальных местах обитания жизни во Вселенной.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.