地球上の最初の生命体は、存在するための成分のpu puプラッターが必要でしたが、それらの成分の1つであるミネラルリンは、長い間科学者を困惑させてきました。生命の6つの主要な化学元素の1つであるリンが、地球の初期に生命が爆発するのに十分なほど豊富になったことを誰も知りませんでした。
今、研究者は答えを持っているかもしれません。地球の初期の乾燥した場所で繁栄した湖は、リンの供給に重要な役割を果たした可能性が高いと、研究者は12月30日に発行された全米科学アカデミーの論文集に新しい研究で書いています。
この発見は、この希少な鉱物がどのようにして地球の原始スープに豊富になったかを説明しています。より明確に言えば、それは科学者が生命がどのように起こりそうかを理解するのに役立ちます。ワシントン大学の地球宇宙科学研究助教授である共同研究者のジョナサン・トナーは、「50年の間、「リン酸塩問題」と呼ばれるものが生命の起源に関する研究を悩ませてきた」と声明で述べた。
私たちが知っているように、リンは生命にとって重要です。ミネラルはDNAおよびRNA分子のバックボーンを形成するのに役立ちます。細胞を周囲の環境から分離する脂質または脂肪を固定します。生命エネルギーの供給を助け、アデノシン三リン酸やATPなどの分子の主成分として機能します。
「リン酸塩の問題」を調査するために、新しい研究の研究者たちは、乾燥した環境で見つかる炭酸塩に富む湖を調べました。これらの湖は、ソーダ湖としても知られ、周囲の景観からの水が窪地に流れ込むときに形成されます。蒸発により、湖の水は塩味とアルカリ性になります（pHが高いことを意味します）。
研究者たちは、カリフォルニアのモノ湖とサーレス湖、ケニアのマガディ湖、インドのロナー湖など、世界中のソーダ湖でリンの測定を行いました。
トナーによると地球と宇宙の教授である共同研究者のデイビッドキャトリングによると、リン濃度は季節によって異なりますが、これらの炭酸塩に富む湖は、海水、川、その他の種類の湖で見られるよりも最大50,000倍多くのリンを含んでいましたワシントン大学で科学。
これらの高濃度は、自然のプロセスがリンがこれらの湖に蓄積することを可能にしたことを示唆したと研究者達は言った。しかし、各湖の化学組成に影響を与える見事な一連の動物をホストしているため、湖自体を実験することは困難でした。たとえば、アフリカのマガディ湖には、有名なフラミンゴの群れが生息しています。
生命のない湖がいかに生命を生むことができるかを理解するために、研究者たちはボトルに入った炭酸塩に富んだ水を実験しました。
チームは、炭酸塩の含有量のために、ソーダ湖には高いリン濃度があると指摘しました。通常、湖のカルシウムはリンと結合してリン酸カルシウムの固体ミネラルを作り、その構成ミネラルを生命に近づけないようにします。しかし、炭酸塩レベルが高い湖では、炭酸塩はカルシウムへの結合においてリン酸塩を打ち負かします。その結果、トナーとキャトリングが行った実験によれば、一部のリン酸塩は水中で自由に利用できます。
「それはその魅力である簡単な考えである」とトナーは言った。 「それはエレガントでもっともらしい方法でリン酸塩問題を解決します。」
今の季節
乾季の間、リン酸レベルはソーダ湖で急上昇する可能性があります。つまり、これらのボディは、海水中のリン酸レベルよりも100万倍高いリン酸レベルを持つことができます。
「これらの湖や池のリン酸塩レベルが非常に高いと、RNA、タンパク質、脂肪の分子構成要素にリンを入れる反応が促進されたでしょう」
約40億年前、地球の二酸化炭素に富んだ初期の空気が、このようなリン濃度の高い湖を作るのに役立つと研究者たちは言った。これは、炭酸ガスが豊富な湖は、大気中の二酸化炭素濃度が高い場所に形成されることが多いためです。さらに、二酸化炭素は水に溶けて酸性になるため、岩石からリンが放出されます。
「初期の地球は火山活動が盛んな場所だったので、二酸化炭素と反応して湖に炭酸塩とリンを供給するたくさんの新鮮な火山岩があったでしょう」とトナーは言った。 「初期の地球は、多くの炭酸塩に富んだ湖をホストしていたかもしれません、それらは生命を始めるのに十分高いリン濃度を持っていたでしょう。」
この研究は、2人の研究者が2019年に発表した別の論文を補足するものであり、ソーダ湖は豊富なシアン化物も供給できることを示しています。シアン化物は、人間には致命的ですが、原始微生物には致命的ではありません。シアン化物は、タンパク質、DNA、RNAの構成要素であるアミノ酸やヌクレオチドの形成を支えていたかもしれない-本質的に、生命の主要な成分であると研究者達は述べた。
