Морская вода могла обеспечить фосфор, необходимый для зарождения жизни

Исследователи из Кембриджского университета и Университета Кейптауна, воссоздав в лаборатории первичную морскую воду, содержащую фосфор, возможно, решили проблему того, как этот элемент стал универсальным компонентом для жизни на Земле.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что морская вода могла быть недостающим источником фосфата, доступным в достаточных масштабах для возникновения жизни без необходимости в особых условиях окружающей среды. Исследование под руководством аспиранта Мэтью Брэди показало, что древняя морская вода могла содержать в тысячу-десять тысяч раз больше фосфата, чем считалось ранее, — при условии высокого содержания в ней железа.

Фосфат является ключевым компонентом ДНК и РНК, но это один из наименее распространенных в космосе элементов относительно его биологической важности. В минеральной форме он также малодоступен. Ученые давно подозревали, что фосфор вошел в состав биологических систем на раннем этапе, однако точная среда, необходимая для образования доступного фосфата, оставалась предметом дискуссий. Новое геохимическое моделирование ранних условий Земли в бескислородной атмосфере предполагает, что сама морская вода могла быть основным источником этого элемента.

«Это открывает множество возможностей: морская вода могла поставлять фосфат в различные среды — например, озера, лагуны или береговые линии, куда он мог попадать с морскими брызгами», — отметил соавтор работы профессор Ник Тоска. Ранее ученые предполагали специальные условия, такие как кислые вулканические источники или щелочные озера. Ключевым открытием стала роль железа, повышающего растворимость фосфата, что подтвердили эксперименты с синтетической морской водой и данными по современным водам Балтийского моря.

Результаты также важны для поиска жизни за пределами Земли. «Если железо помогает удерживать больше фосфата в растворе, это может иметь отношение к раннему Марсу», — сказал Тоска. Моделирование показывает, что богатые железом поверхностные воды на Марсе также могли быть источником фосфатов.