Oamenii de știință de la Universitatea Cambridge și Universitatea din Cape Town (Africa de Sud) ar fi descoperit rezolvarea misterului privind modul în care fosforul a devenit un element esențial al vieții de pe Pământ, prin recrearea în laborator a apei de mare preistorice cu conținut de fosfor.
Descoperirile, publicate în Nature Communications, sugerează că apa de mare ar fi sursa de fosfat lipsă și că acest element s-ar fi putut găsi în oceane în cantități suficiente pentru a susține viața, fără a mai fi nevoie de alte condiții particulare de mediu.
Studiul dezvăluie că apa de mare de la începuturi ar fi conținut de 1.000 – 10.000 de ori mai mult fosfat decât s-a crezut inițial, cu condiția ca apa să fi conținut și mult fier.
Fosforul este un element esențial pentru ADN și ARN – „cărămizile” vieții -, deși el este unul dintre cele mai puțin abundente elemente din univers, raportat la semnificația sa biologică. Fosfatul este, de asemenea, relativ inaccesibil în forma sa minerală – se poate dizolva cu dificultate în apă pentru ca viețuitoarele să-l poată utiliza.
Oamenii de știință suspectează că fosforul a devenit o parte a biologiei chiar la începuturi, însă doar recent au început să recunoască rolul fosfatului în sinteza moleculelor necesare vieții.
Cu toate acestea, există numeroase dezbateri privind circumstanțele precise necesare pentru crearea fosfatului. Potrivit unor studii, fosfatul ar trebui să fie mai puțin accesibil pentru viețuitoare atunci când fierul este din belșug. Totuși, acest lucru este controversat, deoarece atmosfera Pământului timpuriu erau slab oxigenată, iar fierul era răspândit peste tot.
Autorii studiului au utilizat modelarea geochimică pentru a simula condițiile de pe Pământul timpuriu în vederea înțelegerii modului în care viața a ajuns să depindă de fosfor și a tipului de mediu în care acest element chimic ar fi evoluat. În laborator, cercetătorii au creat apă de mare cu aceeași compoziție chimică bănuită a fi existat la începutul istoriei planetei noastre. De asemenea, experimentele au fost realizate într-o atmosferă săracă în oxigen, asemănătoare cu cea de pe Pământul străvechi.
Rezultatele obținute sugerează că această apă de mare ar fi putut fi o sursă majoră de fosfor. „Aceasta nu înseamnă neapărat că viața a început în apele oceanelor”, spun autorii, „ci oferă o serie de posibilități prin care apa de mare ar fi putut aproviziona cu fosfat o mulțime de medii – cum ar fi lacurile, lagunele sau țărmurile, în care vaporii de apă ar fi putut transporta fosforul pe uscat.”
Anterior, oamenii de știință veniseră cu alte teorii privind generarea fosfatului, unele dintre acestea implicând medii speciale, cum ar fi izvoarele vulcanice acide, lacurile alcaline sau mineralele rare aduse de meteoriți.
În cadrul experimentelor, cercetătorii au adăugați diferite cantități de fier într-o serie de probe de apă de mare sintetică și au testat cât fosfor ar fi putut reține această apă înainte ca cristalele să se formeze și mineralele să se separe de lichid. Apoi au introdus aceste date într-un model computerizat care putea prezice cât fosfat ar fi putut conține apa de mare străveche.
Rezultatele au implicații și pentru oamenii de știință care încearcă să înțeleagă posibilitățile de existență a vieții dincolo de planeta noastră. „Dacă fierul ajută la eliberarea fosfatului în soluție, atunci acest lucru ar putea avea relevanță și pentru planeta Marte”, spun autorii. Dovezile existenței apei în trecutul lui Marte sunt numeroase, inclusiv albii vechi de râu și depozite sedimentare. De asemenea, știm că pe suprafața Planetei Roșii a existat mult fier și că atmosfera era săracă în oxigen.
Sursa: SciTechDaily