Mikrobłyskawice - to one dały początek życiu na Ziemi
Życie na Ziemi mogło zacząć się nie od spektakularnego uderzenia błyskawicy w ocean, ale od maleńkich iskierek przeskakujących między kroplami wody. Nowe badania naukowców ze Stanford University sugerują, że to właśnie "mikrobłyskawice" mogły stworzyć pierwsze kluczowe związki organiczne, torując drogę do powstania życia.
Jak powstało życie na Ziemi? Od lat naukowcy spierają się o to, jakie warunki i procesy doprowadziły do powstania pierwszych organizmów. Klasyczny eksperyment Millera-Ureya dowodził, że to potężne wyładowania atmosferyczne, czyli błyskawice, zapoczątkowały procesy chemiczne prowadzące do powstania życia.
Teraz jednak, naukowcy ze Stanford University przedstawili nową, fascynującą hipotezę. Okazuje się, że to nie gigantyczne uderzenia piorunów, ale mikroskopijne wyładowania elektryczne w kroplach wody mogły odegrać kluczową rolę w tej zagadce.
Naukowcy podważają klasyczną teorię powstania życia
Dotychczas jedna z najpopularniejszych teorii dotyczących początków życia opierała się na wspomnianym wcześniej, słynnym eksperymencie Millera-Ureya z 1952 r. Badacze dowiedli, że w odpowiednich warunkach, pod wpływem wyładowań elektrycznych, mogą powstawać związki organiczne, takie jak aminokwasy.
Z eksperymentem tym jest jednak jeden problem. Uderzenia błyskawic są stosunkowo rzadkie, a oceany ogromne i rozproszone, co budzi wątpliwości co do efektywności tego procesu.
Tutaj do gry wchodzą "mikrobłyskawice" – niewielkie wyładowania elektryczne powstające w rozpryskujących się kroplach wody. Zespół prof. Richarda Zare'a wykazał, że takie zjawisko może prowadzić do powstania kluczowych związków organicznych bez konieczności dodawania zewnętrznych źródeł energii.
Wyniki badań opublikowano w magazynie Science Advances.
Więcej o tajemnicach Ziemi przeczytasz na Spider's Web:
Małe krople, wielkie możliwości
Nowe badania ze Stanfordu rzucają zupełnie nowe światło na kwestię początków życia na Ziemi. Okazuje się, że to nie potężne wyładowania, ale mikroskopijne iskry generowane przez rozpryskujące się krople wody mogły być kluczowe.
Eksperyment naukowców był prosty, ale przełomowy. Rozpylili wodę w atmosferze bogatej w azot, metan, dwutlenek węgla i amoniak – czyli w gazy, które według naukowców mogły występować na młodej Ziemi.
Badacze zauważyli, że gdy krople wody się dzielą (np. przy rozprysku fali czy wodospadu), dłuższe krople nabierają ładunku dodatniego, a mniejsze ujemnego. Gdy przeciwne ładunki zbliżają się do siebie, następuje miniaturowe wyładowanie elektryczne – mikrobłyskawica.
Efekt? W wyniku tych reakcji powstały organiczne molekuły z wiązaniami węgiel-azot, takie jak cyjanowodór, aminokwas glicyna i uracyl – kluczowy składnik RNA i DNA. To dowodzi, że mikroskopijne wyładowania w kroplach wody mogły być wystarczające do zapoczątkowania procesów chemicznych prowadzących do powstania życia.
Na pierwotnej Ziemi wodospady, rozbryzgi fal czy deszcze były powszechne, a co za tym idzie – mikrobłyskawice mogły zachodzić dosłownie wszędzie. Naukowcy sądzą, że te miniaturowe iskrzenia mogły stopniowo budować życiodajne cząsteczki, torując drogę do powstania pierwszych organizmów.
Co to oznacza dla nauki?
Odkrycie zespołu ze Stanford University może przewrócić do góry nogami nasze rozumienie powstania życia. Skoro mikrobłyskawice mogą tworzyć związki organiczne, możliwe jest, że podobne zjawiska zachodzą również na innych planetach z ciekłą wodą.
Nauka wciąż nie zna jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, skąd wzięło się życie. Może jednak nie powstało w wyniku jednego dramatycznego wydarzenia, ale stopniowo, z iskierek przeskakujących między kroplami wody. I może, zamiast szukać go w wielkich uderzeniach błyskawic, powinniśmy spojrzeć na maleńkie krople deszczu.
Jak się bowiem okazuje woda, nawet w najmniejszych kroplach, kryje w sobie ogromny potencjał.
