Dus je wilt leven creëren? Je hebt eerst wat ingrediënten nodig. Op aarde, vier miljard jaar geleden, zou je sommige van die ingrediënten kunnen vinden in de inslagkraters van asteroïde-aanvallen (zolang je niet zelf wordt opgeblazen door de explosie). Een veiligere plek om te kijken, volgens nieuw onderzoek van de Universiteit van Leeds, zou kunnen zijn in de plaatsen van blikseminslagen. Bliksem is minder destructief, komt vaker voor en creëert even bruikbare mineralen waaruit je je vroege, eencellige levensvormen kunt bouwen.
De studie, deze week gepubliceerd inNatuurcommunicatie, richt zich op het element fosfor, dat naast koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof en zwavel een van de zes belangrijkste bouwstenen van het leven is. Op aarde is fosfor moeilijk te vinden in een bruikbare vorm, omdat 'het gebonden is aan mineralen zoals apatiet, die in feite onoplosbaar zijn in water.' Maar bruikbare fosfor kan worden gecreëerd door meteorietinslagen 'in de vorm van het mineraal schreibersiet, waarvan is vastgesteld dat het zeer reactief is', de krant suggereert: . Het unieke vermogen van Schreibersite om op te lossen in water maakt het zeer nuttig voor het maken van organische moleculen, en het speelde waarschijnlijk een sleutelrol bij het creëren van vroege levensvormen.
Meteorieten zijn niet de enige manier om schreibersiet te krijgen. Het kan ook door bliksem worden gemaakt, ontdekte hoofdauteur Benjamin Hess. Hess deed de ontdekking tijdens het bestuderen van een fulguriet (een steen geproduceerd door een blikseminslag) gevonden in Glen Ellyn, Illinois in 2016. Toen hij de fulguriet zorgvuldig onderzocht, realiseerde hij zich dat het een onverwacht grote hoeveelheid schreibersiet bevatte.
De Glen Ellyn fulguriet tijdens opgraving. De liniaal is 15 cm lang. Afbeelding tegoed: Benjamin Hess.
De implicaties van deze ontdekking zijn niet alleen belangrijk voor het begrijpen van de oorsprong van het leven op aarde, maar ook voor het berekenen van de mogelijkheid van leven elders in het heelal. Zoals ik eerder deze week schreef, de meeste asteroïde-aanvallen in de geschiedenis van de aarde vonden allemaal tegelijk plaats , tijdens een catastrofale gebeurtenis die bekend staat als het late zware bombardement tussen 4,1 en 3,8 miljard jaar geleden, waarna asteroïde-inslagen in het binnenste zonnestelsel een zeldzame gebeurtenis werden. Als dit ook het geval is in andere zonnestelsels, dan kan fosfor uit asteroïden alleen vroeg worden verkregen, tijdens de vormende periode van bombardement van een planeet. Het leven zou zich vroeg moeten vormen, of zijn kans om te gedijen missen.
'Bliksem daarentegen is niet zo'n eenmalige gebeurtenis', zoals Hess' mentor, Jason Harvey, verklaart . “Als de atmosferische omstandigheden gunstig zijn voor het genereren van bliksem, kunnen elementen die essentieel zijn voor de vorming van leven naar het oppervlak van een planeet worden gebracht. Dit zou kunnen betekenen dat er op elk moment leven kan ontstaan op aardachtige planeten.”
Het vermogen van bliksem om schreibersiet te produceren vergroot de kansen die het leven heeft om zich in de loop van de geschiedenis van een planeet te ontwikkelen enorm, en het zou kunnen betekenen dat leven vaker voorkomt in het heelal dan we dachten. Bliksem heeft ook het extra voordeel dat het minder destructief is dan een meteoor, waardoor het minder waarschijnlijk is dat het de evolutie van vroege microben verstoort.
De Glen Ellyn fulguriet na opgraving. Afbeelding tegoed: Benjamin Hess.
Wetenschappers weten nog steeds niet precies hoe abiogenesis – het proces om leven te maken uit niet-levende materie – vond plaats. Maar dit nieuwe onderzoek maakt duidelijk dat fosfor, een van de zeldzamere ingrediënten die daarvoor nodig zijn, veel langer op aarde beschikbaar was in een bruikbare vorm dan we dachten. De volgende keer dat je in een onweersbui wordt betrapt, onthoud dan dat je getuige bent van het planeetzaad zelf met bruikbare fosfor voor organismen zoals wij, en onze microbiële voorouders, om van te genieten.
Hess is nu een PhD-student aan de Yale University. Sandra Piazolo van de Universiteit van Leeds droeg ook bij aan de paper als mentor, naast Harvey.
Kom meer te weten:
- Universiteit van Leeds, ' Blikseminslagen speelden een cruciale rol bij het ontstaan van het leven op aarde.”
- Benjamin L. Hess, Sandra Piazolo & Jason Harvey, “ Blikseminslagen als een belangrijke facilitator van prebiotische fosforreductie op de vroege aarde. 'Natuur Communicatie.
Aanbevolen afbeelding tegoed: Lucy Entwisle