지구상 최초의 생명체는 존재하기위한 재료의 퍼터 플래터가 필요했지만, 그 성분 중 하나 인 미네랄 인은 오랫동안 과학자들을 괴롭 혔습니다. 생명의 6 가지 주요 화학 원소 중 하나 인 인이 어떻게 초기 지구에서 생명이 터질만큼 충분히 풍부 해 졌는지 아무도 모릅니다.
이제 연구자들이 답을 얻을 수 있습니다. 초기 지구의 건조한 지역에서 번성 한 호수는 인 공급에 핵심적인 역할을했을 것으로 보인다.
이 발견은 어떻게이 희귀 한 광물이 지구의 원시 수프에서 풍부하게되었는지 설명합니다. 더 명확하게 말하면, 과학자들은 생명이 어떻게 일어날 지 이해하는 데 도움이됩니다. 워싱턴 대학 지구 및 우주 과학의 조교수 조나단 토너 (Jonathan Toner)는 공동 연구자 인 조나단 토너 (Jonathan Toner)는“50 년 동안 인산염 문제 (phosphate problem)는 생명의 기원에 대한 연구를 괴롭혔다”고 밝혔다.
인은 우리가 알고있는 삶에 매우 중요합니다. 미네랄은 DNA와 RNA 분자의 골격을 형성하는데 도움을줍니다. 주변 환경으로부터 세포를 분리하는 지질 또는 지방을 고정시킵니다. 생명 에너지를 제공하여 아데노신 트리 포스페이트 또는 ATP와 같은 분자의 주성분으로 사용됩니다.
"인산염 문제"를 조사하기 위해 새로운 연구의 연구원들은 건조한 환경에서 발견되는 탄산염이 풍부한 호수를 조사했습니다. 소다 호수라고도하는이 호수는 주변 경관의 물이 움푹 들어간 곳에서 형성됩니다. 증발은 호수의 물을 짠맛과 알칼리성으로 바꿉니다 (즉, 높은 pH를 가짐).
연구자들은 캘리포니아의 모노 호수와 시어스 호수, 케냐의 마가 디 호수, 인도의로나 호수 등 전세계의 소다 호수에서 인 측정을 수행했습니다.
토너와 연구 공동 연구원 인 데이비드 캐터링 (David Catling)에 따르면, 탄산염이 풍부한이 호수는 해수, 강 및 다른 유형의 호수에서 발견되는 것보다 인이 농도가 계절에 따라 다양하지만 인은 최대 50,000 배 더 많다고한다. 워싱턴 대학의 과학.
이 높은 농도는 자연 과정으로 인해이 호수에 인이 축적 될 수 있다고 제안했다. 그러나 각 호수의 화학 성분에 영향을 미치는 화려한 동물을 보유하고 있기 때문에 호수 자체에서 실험하기가 어려웠습니다. 예를 들어 아프리카의 마가 디 호수에는 유명한 플라밍고 무리가 있습니다.
생명이없는 호수가 어떻게 생명을 불어 넣을 수 있는지 이해하기 위해 연구원들은 병에 탄산염이 풍부한 물을 실험했습니다.
연구팀은 탄산염 함량으로 인해 소다 호수가 인 수준이 높다고 지적했다. 일반적으로 호수의 칼슘은 인과 결합하여 인산 칼슘의 고체 광물을 만들어서 구성 미네랄을 생명체에 접근 할 수 없게 만듭니다. 그러나 탄산염 수준이 높은 호수에서는 탄산염이 칼슘과 결합 할 때 인산염을 능가합니다. 결과적으로, 토너 및 캐터링에 의해 수행 된 실험에 따르면, 일부 인산염은 물에서 자유롭게 이용할 수있다.
토너는“이것은 간단한 아이디어이며 매력이다. "그것은 우아하고 그럴듯한 방법으로 인산염 문제를 해결합니다."
'계절 이군
건기에는 인산염 수준이 소다 호수에서 급상승 할 수 있습니다. 즉,이 시체는 해수보다 인산염 수준이 백만 배 더 높을 수 있습니다.
"이 호수와 연못에서 매우 높은 인산염 수준은 인을 RNA, 단백질 및 지방의 분자 구성 블록에 넣는 반응을 유발했을 것입니다."
약 40 억년 전에 지구의 이산화탄소가 많은 초기 공기는 인 수준이 높은 호수를 만드는 데 도움이되었을 것이라고 연구진은 말했다. 탄산염이 풍부한 호수는 대기가 이산화탄소 수준이 높은 곳에서 종종 형성되기 때문입니다. 또한 이산화탄소는 물에 녹아 산성화되어 암석에서 인을 방출합니다.
토너는“초기 지구는 화산이 활발한 장소 였기 때문에 이산화탄소와 반응하고 탄산염과 인을 호수에 공급하는 신선한 화산암이 많이 있었을 것”이라고 말했다. "초기 지구는 많은 탄산염이 풍부한 호수를 주최 할 수 있었는데,이 호수는 인이 농축되어 생명을 시작하기에 충분했을 것입니다."
이 연구는 2019 년 두 연구원이 발표 한 또 다른 논문을 보완합니다.이 보고서는 소다 호수가 인간에게는 치명적이지만 원시 미생물에게는 치명적이지 않은 충분한 시안화물을 공급할 수 있음을 보여줍니다. 시안화물은 아미노산과 뉴클레오티드, 단백질의 빌딩 블록, DNA 및 RNA의 형성을 지원할 수 있었으며, 본질적으로 생명의 핵심 요소라고 연구원들은 말했다.
