A tanulmány szerint az édesvíz és az élet kulcsfontosságú feltételei félmilliárd évvel korábban jelentek meg a Földön, mint gondolták | EatchbQ

A tanulmány szerint az édesvíz és az élet kulcsfontosságú feltételei félmilliárd évvel korábban jelentek meg a Földön, mint gondolták

Hitel: cirkon kristály a mikroszkóp alatt. Hugo Olierook/Curtin Egyetem

Két összetevőre van szükségünk ahhoz, hogy az élet elinduljon egy bolygón: szárazföldre és (édes) vízre. Szigorúan véve a víznek nem kell frissnek lennie, de édesvíz csak szárazon fordulhat elő.

Csak ennek a két feltételnek a teljesülésével tudod átalakítani az élet építőköveit, aminosavak és nukleinsavak kézzelfogható bakteriális életté, amely az evolúciós ciklus kezdetét jelzi.

A Föld legrégebbi élete megmaradt töredezett kőzetlemezünkben 3,5 milliárd évesnéhány kémiai adattal, amely azt mutatja, hogy akár az is lehet 3,8 milliárd éves. A tudósok azt feltételezték, hogy az élet még régebbi is lehet, de nincs feljegyzésünk arról, hogy ez a helyzet.

Új tanulmányunk kiadva Természetföldtudományok az első bizonyítéka a 4 milliárd évvel ezelőtti édesvíznek és szárazföldnek a Földön. Ha tudjuk, hogy az élet bölcsője – a víz és a szárazföld – mikor jelent meg először a Földön, végül támpontokat ad arra, hogyan jöttünk létre.

Víz és föld: az élet lényege

Képzelje el, hogy belépett egy időgépbe, és 4 milliárd évet ment vissza. Ahogy a számlapok megállnak, kinézel, és egy hatalmas óceánt látsz magad körül. Nem kék, ahogy ismeri, hanem barna vassal és egyéb oldott ásványi anyagokkal. Felnézel az égre, és az sötét narancssárga, szén-dioxid-szmog és a bejövő meteorok rendszeres felvillanása. Életre szóló vendégszerető.

A tudósok szerint így nézett ki a Föld 4 milliárd évvel ezelőtt. De sikerült?

Ahogy feladod az élet minden reményét, észreveszed a láthatáron: a földet. Amikor utazási módba kapcsolja az időgépet, átrepül erre a megemelt sziklára, és landol.

Hamar rájössz, hogy egy vulkáni eredetű szigetre érkeztél, amelynek oldalain láva ömlik le. De esőcseppeket is érez az orrán, és azt is látja, hogy a víz kis medencékben gyűlik össze a vulkán tövében. Óvatosan tegye a kezét és kóstolja meg… friss. Az első bizonyíték arra, hogy legalább 4 milliárd évvel ezelőtt volt édesvíz a Földön.

Az édesvíz és a megemelt föld kéz a kézben járnak. Ha az egész föld víz alatt van, csak sós tengervizet kaphat. Ennek az az oka, hogy a sós víz be akar hatolni a föld alá, ezt a jelenséget tengervíz behatolásnak nevezik.

Tehát ha édesvizet talál, száraz földet kell találnia – és annak meglehetősen nagy területe.

Honnan tudhatjuk, hogy volt édes víz és szárazföld a korai Földön?

Az édesvíz nagyon különbözik a tengervíztől. Persze, mondhatnád, de honnan tudhatod, hogy az egyik vagy mindkettő jelen volt-e a Földön, ha valójában nem tudsz visszamenni egy időgépen?

A válasz a kőzetlemezben és az abban az időkapszulában megőrzött kémiai jelekben van. A Föld valamivel több mint 4,5 milliárd éves, és a legrégebbi kőzetek, amelyeket a tudósok találtak, csak valamivel idősebbek 4 milliárd évnél.

Ahhoz, hogy valóban megértsük bolygónkat az első 500 millió évében, olyan kristályokhoz kell fordulnunk, amelyek egykor régebbi kőzetekből származtak, és végül fiatalabb kőzetekben rakódtak le.

A kőzetekkel ellentétben a legrégebbi fennmaradt kristályok nyúlnak vissza akár 4,4 milliárd évre visszamenőleg. És ezeknek a szuperrégi kristályoknak a nagy része a Föld egy helyéről származik: Nyugat-Ausztrália középnyugati részén, a Jack Hillsből.

Pontosan ide mentünk. Több mint ezer kristályt kelteztünk egy cirkon nevű ásványból, amely rendkívüli időjárásállóságáról és változásairól híres.

Ez nagyon fontos, mivel sok, több milliárd éven át tartó folyamat eltörölheti az elsődleges kémiai jelet, amikor a kristályok először keletkeztek. A legtöbb más típusú ásványt sokkal könnyebb megváltoztatni, ez a folyamat eltörölné eredeti kémiájukat, és nem adna nyomokat a Föld mély múltjáról.

Valóban régi gabonák

Munkánk azt mutatja, hogy az általunk elemzett összes kristály körülbelül 10%-a 4 milliárd évnél idősebb volt. Kicsinek tűnhet, de a világ más helyeihez képest hatalmas mennyiségű szuperrégi gabona.

Annak kiderítésére, hogy ezek a szemcsék rekord mennyiségű édesvizet tartalmaznak-e, apró ionnyalábokat használtunk ezeken a keltezett cirkon szemcséken, hogy megmérjük a nehezebb és a könnyebb oxigén arányát. Ez az oxigénizotóp-arányként ismert arány a tengervíz esetében az idő múlásával közel állandónak tekinthető, édesvíz esetében azonban sokkal könnyebb.

Feltűnő, hogy a 4 milliárd évvel ezelőtti cirkonkristályok egy kis töredéke nagyon világos jelet mutatott, amely csak édesvíz és kőzetek kölcsönhatásából jöhetett létre.

A cirkon rendkívül ellenáll a változásnak. Ahhoz, hogy Jack Hills cirkonja megszerezze ezt a könnyű oxigén jelet, az édesvíz által megváltoztatott kőzetnek meg kellett olvadnia, majd újra megszilárdulnia kellett, hogy a cirkonunknak könnyű oxigénizotóp jelet adjon.

Így az édesvíznek már 4 milliárd évvel ezelőtt is jelen kellett lennie a Földön.

Egyelőre nem lehetünk teljesen biztosak abban, hogy az élet is ilyen korán kezdődött-e a Föld történetében. De legalább találtunk bizonyítékot az élet bölcsőjére a Földön valamivel korábban, mint 4 milliárd évvel ezelőtt – bolygónk 4,5 milliárd éves történetének rendkívül korán.

Több információ:
Hamed Gamaleldien és társai, a Föld hidrológiai ciklusának kezdete négymilliárd évvel ezelőtt vagy korábban, Természetföldtudományok (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01450-0

A The Conversation szolgáltatja


Ezt a cikket újra kiadták A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvas eredeti cikk.A beszélgetés

Idézet: Egy tanulmány szerint az édesvíz és az élet kulcsfontosságú feltételei a gondoltnál félmilliárd évvel korábban jelentek meg a Földön (2024. június 8.), 2024. június 8-án

Ez a dokumentum szerzői jogvédelem alatt áll. A magántanulmányi vagy kutatási célú tisztességes üzlet kivételével semmilyen rész nem reprodukálható írásos engedély nélkül. A tartalom kizárólag tájékoztató jellegű.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *