NC: жизнь на Земле хотела освоить молибден свыше 3 миллиардов лет назад

Международная группа учёных установила, что живые организмы начали использовать редкий металл молибден в биохимических процессах за три миллиарда лет до значительного повышения его концентрации в океанах. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications.

Молибден является ключевым компонентом ферментов, участвующих в фундаментальных биохимических циклах, таких как углеродный, азотный и серный. Без молибдена данные реакции могут протекать, однако их скорость недостаточна для поддержания жизнедеятельности. Руководитель лаборатории Бетюль Качар из Университета Висконсин-Мэдисон отметила: «Молибден играет центральную роль в каталитических центрах ферментов, регулирующих основные химические реакции». Время начала использования молибдена органическими системами связано с эволюцией базовых метаболических стратегий.

Геологические данные свидетельствуют о крайне низкой концентрации молибдена в древних океанах. Уровень его содержания увеличился после начала фотосинтеза микроорганизмами, что привело к глобальному кислородному событию около 2,45 миллиарда лет назад. Ранее предполагалось, что первые организмы использовали схожий по свойствам металл вольфрам, а переход на молибден произошёл позднее, когда его количество возросло.

Однако новое исследование опровергло эту гипотезу. Учёные проанализировали распределение молибдена и вольфрама в различных геологических эпохах и установили, что оба металла использовались одновременно в архейский эон, то есть до 3,7–3,1 миллиарда лет назад. Данный вывод был подтверждён молекулярным анализом.

Исследователи предположили, что важную роль в данном процессе играли гидротермальные источники на дне океана, способные локально концентрировать различные металлы, включая молибден, несмотря на его общую низкую концентрацию в морской воде. Организмы выбрали молибден за его выдающиеся каталитические свойства и разработали механизмы его усвоения, как было сообщено на сайте New-Science.ru.

Результаты исследования имеют значительное значение для астробиологии, демонстрируя способность жизни адаптироваться к ограниченным ресурсам и использовать доступные элементы в сложных условиях. Это способствует углублению понимания факторов, влияющих на возможность существования жизни на других планетах с различными химическими характеристиками атмосферы и океанов.