Naukowcy nie mogą dojść do porozumienia, w jaki sposób w przyrodzie zaistniały pozornie tak przypadkowe warunki, które doprowadziły do eksplozji życia. Proponowano różne hipotezy, ale wiele z nich utknęło w ślepych zaułkach. Teraz może być inaczej, gdyż badacze z University of Cambridge stworzyli teorię, która rzuca nowe światło na początki życia.
Czytaj też: Życie na Ziemię mogło dotrzeć na ziarnie pyłu. Mogło pochodzić nawet z innego układu planetarnego
W pracy opublikowanej w czasopiśmie Life opisano, że proces znany jako grafityzacja teoretycznie może doprowadzić do powstania znacznych ilości przydatnych związków chemicznych zawierających azot, będący podstawą życia. Eksperymentalna weryfikacja tego procesu będzie potwierdzeniem, że grafityzacja była jednym z etapów rozwoju życia na Ziemi, choć nie będzie to łatwe.
Grafityzacja stworzyła życie na Ziemi?
Azot tworzy liczne związki organiczne i nieorganiczne. Jest niezbędnym składnikiem białek, kwasów nukleinowych czy neuroprzekaźników. Wcześniejsze badania sugerowały, że przydatne cząsteczki zawierające azot, jak nitryle (cyjanoacetylen, cyjanowodór) i izonitryle (izocyjanek i izocyjanek metylu), można wykorzystać do wytworzenia tych elementów składowych życia. Do tej pory jednak nie było klarownego sposobu na produkcję ich wszystkich w tym samym środowisku.
Czytaj też: To tam powstało pierwsze życie na Ziemi. Najstarszy kawałek historii świata!
Większość problemów z poprzednimi modelami polega na tym, że wraz z nitrylami tworzonych jest szereg innych produktów, utrudniający rozwój życia. A zdaniem uczonych, życie wymaga prostoty i porządku – przynajmniej od strony chemicznej. Z kolei grafityzacja oczyszcza środowiska, ponieważ w procesie tym powstają nitryle i izonitryle z głównie obojętnymi produktami ubocznymi.
Hadeik to okres w dziejach Ziemi, przed i w trakcie formowania się skorupy ziemskiej. Trwał on ok. 0,6 mld lat – od 4,5 do 4 mld lat temu – i w tym czasie doszło do uderzenia naszej planety przez obiekt kosmiczny mniej więcej wielkości Księżyca. Zawarte w nim żelazo zareagowało z wodą na Ziemi. Powstały duże ilości smoły, które zareagowały z magmą w temperaturze ponad 1500°C, a węgiel zawarty w smole zamienił się w grafit (proces grafityzacji). W efekcie doprowadziło to do powstania związków zawierających azot.
Dowody potwierdzające tę teorię częściowo pochodzą z obecności skał zwanych komatytami, które powstają w wyniku ochłodzenia bardzo gorącej magmy (>1500°C). Komatyty pierwotnie znalezione w RPA pochodzą sprzed ok. 3,5 mld lat. Jeżeli odkrycia zostaną potwierdzone eksperymentalnie, mielibyśmy wyjaśnienie pojawienia się przydatnych nitryli.
Dr Paul Rimmer, adiunkt astrofizyki z Cavendish Laboratory mówi:
Chociaż nie mamy pewności, że te cząsteczki dały początek życiu na Ziemi, wiemy, że elementy budulcowe życia muszą być zbudowane z cząsteczek, które przetrwały w wodzie. Jeśli przyszłe eksperymenty wykażą, że wszystkie nitryle w takich warunkach się rozpadają, będziemy musieli poszukać innej teorii.