Препятствие для появления жизни на Земле
Ученые давно пытались объяснить ключевое несоответствие в ранней истории Земли: фотосинтез, производящий кислород, развился за сотни миллионов лет до того, как атмосферный кислород начал повышаться во время Великого окислительного процесса. Эта задержка была связана с ограниченным количеством фосфора — питательного вещества, необходимого для жизни, — но конкретные процессы, контролирующие доступность фосфора в богатых железом океанах Земли в архейский период (приблизительно 3,2-2,5 миллиарда лет назад), оставались неясными.
Исследование, проведенное департаментом наук о Земле и планетах Университета Гонконга (HKU), выявило ранее не замеченный процесс, который может объяснить эту длительную задержку. Исследование было проведено в сотрудничестве с Университетом науки и технологий Китая (USTC) и в настоящее время опубликовано в журнале Nature Communications.
Работой руководил профессор ХКУ Гочунь Чжао (Mok Sau-King Professor) в качестве автора-корреспондента, а также почетный профессор Мин Сун и доктор Син Цуй, аспирант и первый автор статьи. Профессор Цзихуа Хао из USTC выступил в качестве соавтора-корреспондента.
Объединив лабораторные эксперименты с моделированием, команда впервые систематически выявляла, что в железистых (богатых Fe2?) океанах ранней Земли обычные филлосиликатные минералы, включая каолинит, монтмориллонитовый, нонтро-нит и лизардит, могли эффективно удерживать растворенный фосфат на своей поверхности. Этот процесс был обусловлен "мостиковым эффектом Fe(II)", когда ионы Fe2? образовывали химические связи между минеральными поверхностями и фосфатом. По мере того как эти минеральные частицы оседали и оседали в донных отложениях, этот механизм удалял необходимый фосфор из морской воды, ограничивая его доступность для поддержания морской жизни.
Фосфор и загадка ранней Земли
Фосфор является важным элементом для жизни и ключевым компонентом клеточных мембран и нуклеиновых кислот. Во многих морских средах его ограниченная доступность ограничивает первичную продуктивность, что делает его круговорот и биодоступность критически важными для понимания совместной эволюции биосферы и геосферных отложений. Хотя взаимодействия между минералами и растворенным фосфатом играют жизненно важную роль в современном круговороте фосфора, оставалось неясным, как эти взаимодействия осуществлялись в условиях совершенно иного химического состава атмосферы и океана ранней Земли, особенно в архейский период.
В бескислородных и кислых условиях выветривания на ранней Земле образование оксидов Fe(III) было минимальным, что ограничивало их роль в качестве "переносчиков фосфора". Однако все большее внимание уделяется глинистым минералам (группа филлосиликатов), которые обладают высокой способностью адсорбировать фосфор и, возможно, служили основной альтернативой для связывания фосфора.
"Поверхностные условия на ранней Земле сильно отличались от современных: океаны содержали более высокие концентрации растворенного железа (II) и кремнезема и почти не содержали сульфатов", - пояснил первый автор статьи доктор Цуй. Высокое содержание кремнезема могло бы составить конкуренцию фосфатам на поверхности минералов, в то время как дефицит кислорода и низкое содержание сульфатов помогали поддерживать железо в его Fe(II) форме.
"То, как эти уникальные химические условия воды повлияли на адсорбцию и перенос фосфора глинистыми минералами, является ключевым элементом головоломки в понимании экологических ограничений на ранних этапах эволюции жизни", - сказал доктор Цуй.
Исследовательская группа смоделировала химический состав воды архейских рек и океанов и систематически исследовала поведение фосфатов при адсорбции на обычных филлосиликатных минералах. Результаты показали, что даже при низких или умеренных концентрациях Fe2?(от 20 мкм до 0,1 мм) адсорбция фосфатов на филлосиликатных поверхностях значительно усиливалась, причем эффект был гораздо сильнее, чем у других двухвалентных катионов, таких как Ca2? и Mg2?. Хотя высокие концентрации растворенного кремнезема в ранних океанах частично препятствовали адсорбции фосфатов, усиливающий эффект Fe(II) оставался доминирующим.
"С помощью молекулярного моделирования мы еще больше раскрыли лежащий в основе этого механизм", - сказал доктор Цуй. "Железо (II) может образовывать стабильные связующие комплексы между поверхностью минерала и фосфат-ионами, существенно повышая эффективность адсорбции. Этот "связующий эффект Fe(II)", вероятно, был широко распространен в ранних водоемах, богатых железом".
Объединив результаты экспериментов с моделированием, команда ученых восстановила новую картину раннего круговорота фосфора на Земле. В период среднего и позднего архея (около 3,2–2,5 миллиардов лет назад), когда возникли континенты и усилилось выветривание, реки доставили в океаны большое количество терригенных обломочных глинистых минералов. В богатых железом реках эти глины могут адсорбировать фосфор за счет связующего эффекта Fe(II) и после быстрого захоронения в прибрежных отложениях выступать в качестве эффективного поглотителя, который удаляет фосфор из морской воды.
В то же время, продолжающееся выветривание морского дна, возможно, обеспечивало питательные вещества, но недавно образовавшиеся филлосиликаты, такие как лизардит и нонтро-нонит, образующиеся при выветривании основной/ультраосновной коры морского дна, также могут эффективно адсорбировать растворенный фосфат с помощью Fe(II), что приводит к его быстрому захоронению и поддержанию низкого уровня биодоступного фосфора в ранних океанах.
"Согласно результатам нашего моделирования методом Монте-Карло, в поздний архейский период поток фосфора, захоронение которого происходило исключительно за счет адсорбции филлосиликатов, мог быть сопоставим с общим поступлением реактивного фосфора из рек в то время", - отметил соавтор исследования профессор Хао. "Это означает, что адсорбция филлосиликата была основным поглотителем фосфора в раннем круговороте на Земле, эффективно удаляя фосфор из толщи океанской воды".
Это постоянное ограничение потребления фосфора, возможно, задержало значительный рост первичной продуктивности морских организмов, частично объясняя, почему Великое окислительное событие (ГЭ) произошло через сотни миллионов лет после появления кислородного фотосинтеза.
Эта работа тесно связывает химию поверхности минералов, геохимию водной среды и биогеохимические циклы. "Это не только углубляет наше понимание экологической и биологической коэволюции ранней Земли, но и обеспечивает аналогичную основу для изучения круговорота питательных веществ и потенциальной обитаемости других планетарных тел, таких как ранний Марс", - сказал профессор Чжао, автор статьи. В восстановительной водной среде, богатой железом, глинистые минералы обычно могут играть ключевую роль в качестве "регуляторов" питательных веществ.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Выяснили происхождение странной пары планет

Жизнь на Земле зависела от редкого металла

Жуткая аудиозапись экипажа Аполлона-12

Инопланетяне - правда или вымысел

Катастрофическое раскрытие информации

Моя встреча с призраком Брюса Форсайта

Мы должны относиться к Земле как к звездолету

НЛО над Мичиганом скрыт в досье Трампа

Новые файлы со взрывоопасными данными

От светящихся зеленых шаров до летающих дисков

Ошеломляющие сообщения о зеленых шарах

Парк Юрского периода в реальной жизни

Понимание расширения Вселенной и темной энергии

Пугающая встреча офицера разведки США с НЛО

Разумные инопланетяне где-то там

Столкновение НЛО с группой истребителей

Температурные карты Марса в высоком разрешении

Файлы об НЛО могут иметь неприятные последствия

Шары и таинственные объекты

Эпоха контроля разума и секретных экспериментов

Карго-доставка из Китая для новичков. Пошаговый алгоритм от закупки до получения

Бесчисленные оранжевые шары роятся над США

Видеоролики с НЛО, опубликованные в новой базе данных

Власти США опубликовали десятки роликов с НЛО

Загадочные круги на полях в 2026 году

Истребитель сбивает НЛО в недавнем видео Пентагона

Маленький городок стал точкой притяжения НЛО

Марсоход обнаружил странную пирамиду

Мета голосует за тотальную слежку

НЛО над Казахстаном

НЛО, сбитый американским истребителем

О чем говорит нам вторая партия файлов об НЛО

Пентагон публикует новую партию файлов об НЛО

Почему гора Таганай начала качаться

Пять фактов из новых файлов Трампа об НЛО

Сообщения о наблюдениях НЛО по всему Мэриленду

Столкновение истребителя с НЛО над озером Гурон

Тайны архивов АНБ

Уточнили места для поиска внеземных цивилизаций

Ученые верят в инопланетян, но смеются над НЛО

Ярмарка НЛО в Пайн-Буше

Американский истребитель сбивает НЛО над Мичиганом

Видеозаписи и документы военных США об НЛО

Военное министерство США опубликовало файлы об НЛО

Вторая серия материалов об НЛО

Как создавать экзотическую квантовую материю

Как создаются миры-изгои

Компания Пантекс упоминается в документах об НЛО

Крошечный мир с атмосферой, которой не должно быть

Материалы об НЛО рассекреченные Пентагоном

Министерство войны обнародавало партию файлов об НЛО

Мы больше не являемся главными хищниками планеты

Мы не были одни в течение 77 лет

Необъяснимые зеленые шары и летающие диски

НЛО заметили с круизного лайнера у берегов Канкуна

Новая партия файлов об НЛО

Пентагон опубликовал вторую серию документов об НЛО

Последняя партия файлов и видеозаписей об НЛО

Рассекреченные файлы Пентагона об НЛО

Самые популярные теории об инопланетянах

Следующая порция файлов об НЛО

Состав поверхности близлежащей суперземли

Столкновение F-16 над озером Гурон в Мичигане

Стоунхендж был первым спортивным стадионом Британии

США публикуют вторую партию рассекреченных файлов

Таинственный сигнал преследовал астрономов

Ури Геллер о своем туре по бункеру пришельцев

Ученые раскрывают тайну египетских пирамид

Файлы и видеоматериалы об НЛО, опубликованные Пентагоном

Формирование Луны до сих пор остается загадкой

Я потерял дар речи после этих наблюдений

Внутри Млечного Пути скрывается другая галактика

Вторжение инопланетян спровоцирует кризис и хаос

Жуткая тайна окружает зону тишины США

Загадка Стоунхенджа, возможно, разгадана

Загадочное круглое сооружение недалеко от Зоны 51

Загадочные кувшины веками пылились в поле

Задача планирования маршрута к астероидам

Звездообразный аппарат инопланетян

Инопланетный материал обнаружен внутри кратера

Искусственный интеллект может имитировать умерших

Как образуются тесные двойные звёзды

Миссия по поиску землеподобных планет

Мы ищем внеземную жизнь не в том направлении

Национальные парки - охотничьи угодья инопланетян

НЛО существуют на самом деле

Новые документы об НЛО вызывают споры

Новый литий-плазменный двигатель для Марса

Новый способ планирования траекторий к астероидам

Обломки НЛО и тела инопланетян скрываются

Океанами правят высшие разумные существа

Правительство США готовит вторую партию файлов

Рой аппаратов может получить изображение Проксимы Б

Скандал с вскрытием инопланетянина

Скрытые структуры обнаружили в Великой пирамиде

Случайно доказали теорию струн

Старая гиперскоростная звезда

Фактор, определяющий продолжительность вашей жизни

Физики измерили отрицательное время

Фонд опубликовал документы АНБ об НЛО

ЦРУ знает о четырех типах инопланетян

Готовятся к публикации более масштабные секреты

Документы об НЛО вызывают вопросы о предвзятости

Дональд Трамп опубликовал странное изображение

Загадочная смерть специального агента

Настоящий Индиана Джонс подвергся нападению

Настоящий 'Парк Юрского периода' в реальной жизни

НЛО длиной 100 миль замечен над Луной

НЛО замечен на орбите Земли

Обнаружены четыре типа инопланетной жизни

Пастор предупреждает о демонических НЛО

Пентагон рассекретил 162 файла об НЛО

Поразительный случай встречи НЛО с истребителями

Почему ваши молекулы являются правосторонними

Правительство США знает о четырёх видах инопланетян

Свиньи-мутанты обрели тревожные способности

Скандал вокруг НЛО разгорелся вновь

Странное фото Трампа вызывает споры

Тайна корабля-призрака Мэри Селест разгадана

Физический варп-двигатель считался невозможным

Что если инопланетяне вторгнутся на Землю

Экскурсии по России и миру с местными гидами

Аномальные воздушные феномены в Аргентине

Астронавт МКС заснял неопознанный объект

В обломках НЛО нашли четыре вида инопланетян

Возможность миграции жизни с Марса на Землю

Воспроизвели механизм гибели нашей Вселенной

Вторая сфера обнаружена в джунглях Колумбии

Древние каменные горшки Лаоса оказались склепами

Из обломков НЛО извлекли четыре вида инопланетян

Конгресс переключают свое внимание на подрядчиков

Конспирология встречается с реальными новостями

Людьми манипулируют инопланетяне

Мегалитическая гробница переписывает историю

НЛО превосходят американский арсенал

Пост Трампа в социальных сетях стал вирусным

Рассекретили материалы об аномальных объектах

Рассекреченные правительственные документы об НЛО

Создают искусственный мозг из живых клеток

Сообщения о наблюдениях НЛО в регионе Лоукантри

Учёный ЦРУ раскрывает конкретные виды инопланетян

Что мы узнали из первой НЛО-публикации Пентагона

Вера в НЛО не является религией в традиционном смысле

Демоны мучили меня невообразимыми способами

Зомби, призраки и НЛО захватили Западную Вирджинию

Как будет выглядеть первый контакт

Картина того, чего на самом деле хотят инопланетяне

Моё пребывание в самом демоническом доме США

Мужчина арестован за звонок по поводу зомби

О полупрозрачных существах расскажут в июне

Они помнят каждый миг своей жизни

Пирамиды были гравитационными передатчиками

Раскрыт главный инопланетный секрет США

Рептилоиды, серые и нордики

Сайт Пентагона зафиксировал более 1 млрд посещений

Самые мрачные демонические видения

Старый снимок вновь взбудоражил мир уфологии

Тайна корабля-призрака Мэри Селест разгадана

Трамп вызвал хаос, опубликовав фото инопланетянина

Уфолог Климов рассказал о фото инсектоида

Феномен НЛО - дело рук дьявола

Фото с Аполлона не должны были публиковать

Британская Зона 51 хранит секреты инопланетян

Восьмиконечный НЛО был ангелом с крыльями

ИИ-помощник устроил настоящий кошмар

История Вселенной может быть переписана

Кракены эпохи динозавров

Мифы о полой Земле и нацистских НЛО

НЛО на Луне поддаются объяснению

НЛО нацелены на ядерные объекты

НЛО призваны раскрыть наши скрытые силы

Обнаружены минимум четыре инопланетных вида

От богомолов до рептилоидов

Пришельцы на крыше школы в Анлаби

Психоз, вызванный ИИ

Раскрыты секретные файлы Базза Олдрина об НЛО

Сын президента Байдена высказался о НЛО

Тайна скрытого храма под Сфинксом

Трамп публикует загадочные изображения

Тысячи подводных НЛО роятся вдоль побережья США

Ужасающие послания из космоса

Файлы об НЛО являются спусковым механизмом

Австрийский космонавт хотел бы увидеть инопланетян

Военным известно о четырех видах инопланетян

Документы об НЛО опубликованы в сети

Загадочный НЛО замечен над Ормузским проливом

Наверх
Яндекс.Метрика