|
Удары молний стали катализатором появления жизни на Земле
|
|
|
|
Возникновение, выживание и эволюция биологии требуют надежных источников азота и углерода. Молния могла быть постоянным источником питательных веществ на протяжении значительной части истории Земли, когда поставки органических соединений из космоса были редкостью, а ферменты, возможно, еще не сформировались у значительных популяций. Это экспериментальное исследование демонстрирует, как грозовые дожди между облаками и землей могли вызывать радикальные и электрохимические реакции на границах раздела, которые соединяют газовую (т.е. атмосферу), жидкую (т.е. океаны, озера и пруды) и твердую (т.е. отложения, горные породы и сушу) фазы на ранней Земле. Плазменная электрохимия, вызванная молнией, могла бы создать высокие концентрации азотсодержащего и углеродсодержащего сырья на местном уровне и создать целый ряд реагентов по всему миру, которые были бы актуальны (и критически важны) для зарождения жизни.
|
|
|
Чтобы проверить гипотезу о том, что абиотическая Земля и ее инертная атмосфера могли образовывать химически активные углерод- и азотсодержащие соединения, мы разработали плазменную электрохимическую установку, имитирующую электрохимию, вызванную молнией, в стационарных условиях ранней Земли. Электрохимические реакции в воздушном зазоре на границе раздела воздух-вода–грунт приводят к замечательным результатам: до 40 молей диоксида углерода преобразуются в монооксид углерода и муравьиную кислоту, а 3 моля газообразного азота преобразуются в нитраты, нитриты и ионы аммония на каждый моль переданных электронов. Границы раздела позволяют реагентам (например, минералам), которые могли находиться на суше, в озерах и океанах, участвовать в радикальных и окислительно-восстановительных реакциях, что приводит к более высоким выходам по сравнению с реакциями, протекающими только в газовой фазе. Удары молний от облаков к земле могли привести к локальному образованию высоких концентраций реактивных молекул, что привело к появлению разнообразных источников сырья для зарождения и выживания ранней жизни во всем мире.
|
|
|
|
Источник
|
