Фосфор – один из ключевых элементов для жизни на Земле, но его редкость долгое время ставила ученых в тупик: как могла возникнуть жизнь, если этот элемент встречается в природе в ограниченных количествах? Международная команда ученых предложила неожиданный ответ: большие содовые озера могли стать колыбелью жизни благодаря уникальному механизму накопления фосфора. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Фосфор входит в состав ДНК, РНК и АТФ – молекулы, отвечающей за энергетические процессы в клетках. Однако для запуска химических реакций, предшествующих жизни, требуются экстремально высокие концентрации фосфора, примерно в 10 тысяч раз выше, чем встречается в природе.
Содовые озера — это водоемы с сильно щелочной средой, обычно с уровнем pH от 9 до 12. Их отличительной чертой являются высокие концентрации карбонатных солей, главным образом карбоната натрия, что и придает им щелочной характер. Кроме того, многие содовые озера содержат значительные объемы хлорида натрия и других растворенных солей, что делает их также солеными или гиперсолеными водоемами.
По словам геохимика Крейга Уолтона из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, большие содовые озера без естественного стока могли удерживать фосфор на протяжении длительного времени, создавая идеальные условия для зарождения жизни. Эти озера теряют воду только за счет испарения, но фосфор остается в них и со временем накапливается до необходимых концентраций.
Исследователи пришли к выводу, что небольшие озера не могли стать колыбелью жизни, так как их запасы фосфора быстро исчерпывались. В то же время в крупных озерах, подобных калифорнийскому Mono Lake, концентрация фосфора оставалась высокой, поддерживая разнообразие микроорганизмов и химические процессы, необходимые для появления первых форм жизни.
По мнению ученых, эта теория не только объясняет редкость фосфора в древней среде, но и приближает ученых к разгадке фундаментального вопроса о том, где и как зародилась жизнь на Земле.
Ранее ученые поставили под сомнение вечность протона.