Новое исследование университета Висконсин-Мэдисон (США) показало, что 3,4 млрд лет назад жизнь на Земле зависела от одного редкого металла — молибдена, несмотря на его крайне ограниченную доступность. Работа, опубликованная в Nature Communications, впервые прослеживает использование элемента в столь далеком прошлом.
Молибден жизненно важен как катализатор для многих биохимических процессов, особенно для фиксации азота. Он входит в состав ферментов, участвующих в основных процессах обмена веществ.
Согласно геологическим данным, молибден присутствовал в древних океанах Земли лишь в следовых количествах. Его концентрация начала расти примерно тогда, когда микроорганизмы освоили фотосинтез, что впоследствии привело к значительному увеличению содержания кислорода в атмосфере (около 2,45 млрд лет назад).
Исследователи также отследили путь молибдена внутри клеток и планируют выяснить, почему жизнь упорно использовала этот дефицитный металл, когда существовали более распространенные альтернативы.
Ранее считалось, что первые живые системы могли сначала использовать другие элементы, например, вольфрам. По химическим свойствам этот металл похож на молибден и используется современными микроорганизмами. Ученые предполагали, что молибден стал ключевым микроэлементом позже, когда его концентрация в окружающей среде выросла. Исследования показали, что что ранние микроорганизмы могли использовать оба металла одновременно.
Возможно, большую роль в повышении уровня молибдена в окружающей среде и живых организмах играли гидротермальные источники на дне океана, концентрируя редкие металлы и элементы.
Понимание химических предпочтений формирования ранней жизни поможет астробиологам искать обитаемые планеты. По словам ученых, это исследование показывает: если элемент редок в среде, это не значит, что жизнь не найдет способ использовать его. Поиск жизни за пределами Земли может потребовать от исследователей представления о возможностях, которые еще не рассматривались.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что «живые ископаемые» рассказали о зарождении жизни.
