Похожие статьи
В журнале Nature Geoscience представлена работа научных специалистов из Центра исследования экзопланет при Университете Сент-Эндрюс в Шотландии, которые обнаружили, что роль молнии в фиксации атмосферного азота для живых организмов была меньше, чем считалось ранее. Согласно широко распространенной гипотезе, грозы были основным источником биодоступного азота на ранней Земле.
Известно, что азот имеет решающее значение для возникновения и эволюции жизни, поскольку он является компонентом биологически активных молекул и полимеров, включая ДНК и белки. Однако азот содержится в атмосфере Земли в основном в виде нереактивного молекулярного азота N2, который недоступен для большинства живых организмов. Некоторые микроорганизмы фиксируют азот, то есть переводят атмосферный азот в биологически доступные формы, такие как аммоний, который затем нитрифицируется.
До возникновения живых организмов фиксация азота вызывалась природными процессами, в ходе которых выделялось большое количество энергии, например, атмосферными разрядами. Чтобы определить роль молнии в образовании биодоступных форм азота, ученые провели серию экспериментов с искровыми разрядами в колбах, наполненных смесью N2/CO2 и N2/O2. Первая смесь имитирует атмосферу ранней Земли с высокой концентрацией углекислого газа, а вторая — современную атмосферу.
Выяснилось, что, несмотря на различия в химическом составе атмосфер ранней Земли и современной Земли, роль молнии в фиксации азота сходна. Изотопный анализ образовавшихся оксидов азота, нитритов и нитратов дал соотношение изотопа-15 к изотопу-14 в 6-15 промилле. Это намного меньше, чем соотношение изотопов азота в породах старше 3,2 миллиарда лет. Таким образом, биологическая фиксация должна была существовать более трех миллиардов лет.
Следует отметить, что некоторые образцы пород палеоархаической эпохи, возраст которых составляет 3,7 миллиарда лет, имеют соотношение изотопов азота, идентичное полученному в эксперименте. Это говорит о том, что молния могла играть важную роль в фиксации азота только для первых экосистем на Земле, в которых жили первые одноклеточные организмы.
Ученые давно считают, что молнии сыграли не последнюю роль в зарождении первых форм жизни на Земле. Но теперь международная группа исследователей пришла к выводу, что их воздействие было очень кратковременным — можно сказать, молниеносным.
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
