Первая жизнь могла развиться на древних островах, - ученые

Первая жизнь на Земле могла развиться в теплых водоемах на островах, разбросанных по всему огромному океану. Самой старой подтвержденной жизни на Земле 3,5 млрд. лет, всего через миллиард лет после образования планеты, пишет Live Science.

Следы возможной жизни были также обнаружены в породах возрастом 3,7 млрд. лет и 3,95 млрд. лет. Несмотря на то, что эти образцы противоречивы, они могут намекнуть на то, что жизнь возникла очень скоро после того, как сформировались атмосфера и океаны. Однако происхождение этой жизни также спорно. 

Чтобы поддерживать существование, во всяком случае на Земле, требуются основные строительные молекулы (аминокислоты и нуклеотиды) для химической реакции с образованием сложных молекул, таких как белки, РНК и ДНК. Этот переход от строительных блоков к длинным молекулярным цепочкам называется полимеризацией и требует определенных температур и условий. 

Согласно исследованиям, опубликованным в 2008 году в журнале Nature Reviews Microbiology, некоторые ученые считают, что первая микробная жизнь возникла в подводных гидротермальных источниках, которые содержат химические условия, способствующие полимеризации. 

Другие ученые утверждают, что вентиляционные отверстия отводят слишком много тепла для эффективной полимеризации, и что подводная среда также может ее затруднить. А третьи заявляют, что жизнь, напротив, возникла на краях неглубоких водоемов, нагретых геотермальной энергией. 

Твердая почва

Однако для того, чтобы гипотеза о бассейне с теплой водой сработала, на ранней Земле должна была быть твердая почва — отсутствие твердой почвы означает отсутствие места для размещения бассейнов с теплой водой. Вот тут-то и появляется новое исследование, опубликованное 4 января в журнале Nature Geoscience. 

Геологи Джун Коренага из Йельского университета и Хуан Карлос Росас из Центра научных исследований и высшего образования Энсенада в Мексике заинтересованы в понимании топографии Земли в архейскую эпоху, от 4 до 2,5 млрд. лет назад. 

Химик Джеффри Бада, сторонник гипотезы "теплого пруда" в Институте океанографии Скриппса в Сан-Диего, поинтересовался у Коренаге есть ли какая-либо возможность существования суши во время археи. Коренага и Росас использовали компьютерную модель для воссоздания условий архейской Земли. 

Сегодня новое океанское дно формируется на срединно-океанических хребтах, где горные породы из глубины среднего слоя Земли, мантии, поднимаются и тают, создавая новую океаническую кору. 

По мере того, как эта кора соскальзывает со своего истока на срединно-океаническом хребте, она охлаждается и сжимается, становясь более плотной и понижаясь в высоте. 

Между тем, у Земли есть свой собственный источник внутреннего тепла: радиогенный нагрев, вызванный распадом радиоактивных элементов в глубокой мантии. Это тепло имеет тенденцию подниматься вверх, в конечном итоге поднимая возвышение на поверхности.

Во времена архейского периода этот радиогенный нагрев был сильнее, означая, что даже когда новая океаническая кора охлаждалась и сжималась, она подталкивалась вверх. 

Это могло привести к тому, что подводные горы, которые, как правило, имеют круглую форму, в отличие от срединно-океанических хребтов, поднимались над уровнем моря, образуя острова. 

Происхождение жизни 

Полученные данные свидетельствуют о том, что суша на Земле могла существовать задолго до образования крупных континентов.

"Гипотеза о "тепловодных прудах" имеет очень прочную геологическую основу", — сказал Коренага. 

Это, конечно, не означает, что гипотеза верна, но новое исследование показывает, что ее нельзя исключать только на основе геологии. 

"Геохимики работают над выяснением ограничений, связанных с благоприятной для жизни химией на суше", — сказал Коренага.