Fosfor, který dal vzniknout životu, mohl vytvořit blesk

Jeden z hlavních stavebních kamenů molekul DNA a RNA, díky kterým na Zemi vznikl život, je fosfor. Většinou je předpokládáno, že se na naši planetu dostal díky meteoritům, ve kterých se nachází. Nové studie však přichází s hypotézou, že mohl vzniknout po úderu blesku. Tomu se věnuje nová studie v Nature Communications.

Vědci po analýze minerálů po zásahu bleskem odhadují, že blesk na Zemi v raném stádiu mohl vyprodukovat dostatek schreibersitu - minerálu, který při hydrataci umožňuje syntézu organických sloučenin obsahujících právě fosfor.

Analyzován byl kus sklovitého materiálu zvaného fulgurit neboli bleskovec, který vzniká po zásahu povrchu Země bleskem. Vzorek byl vytvořen v roce 2016 v Illinois. Zářením laserů, rentgenových paprsků a elektronů na bleskovec a pozorováním interakce s tímto materiálem byli vědci schopni popsat sledovat jeho složení. Z analýzy vyplynulo, že fulgurit byl pokrytý malými jadérky schreibersitu. Ty dohromady tvořily zhruba 100 gramů (zhruba 0,4 % při zásahu blesku vytvořeného materiálu).

To znamená, že vznik života nemusel nutně souviset pouze s dopady meteoritů. Tento nezávislý zdroj fosforu podpořen počasím by pak mohl rozšířit pravděpodobnost výskytu života na planetách podobných Zemi v celém vesmíru.

Pomocí pozorování a odhadů povětrnostních podmínek na rané Zemi vypočítal vědecký tým množství schreibersitu, který mohl blesk vytvořit před miliardami let. Tým počítal i s faktory, jako je raná zemská atmosféra bohatá na oxid uhličitý, která by mohla podnítit další bouřky.

Vědci dospěli k závěru, že před zhruba 4,5 miliardami až 3,5 miliardami let mohl blesk každý rok vytvořit 110 až 11 000 kg sloučenin obsahujících fosfor, které se pak zasadily o vznik života.

Život na Zemi pravděpodobně začal nejméně před 3,5 miliardami let, nicméně přesné datum je velmi složité určit. V té době mohly meteority dodávat zhruba stejně fosforu jako údery blesků. Nicméně před asi 4,5 miliardami let byla Země zasypána tolika meteority, že vesmírné horniny mohly každý rok dodat asi 100 000 až 10 milionů kilogramů sloučenin obsahujících fosfor.

“Pokud je tedy život mladší než 3,5 miliard let, mohl být blesk doslova fantastickým zdrojem fosforu. Pokud je však starší, je pravděpodobné, že hlavním zdrojem fosforu byly meteority místo blesků”, uzavírají vědci.

Zdroj: https://www.sciencenews.org/article/phosphorus-earth-earliest-life-forged-lightning-chemistry

Originiální publikace: https://www.nature.com/articles/s41467-021-21849-2

Úvodní foto: Dan Meyers, Unsplash.com