Eine neue Forschung von amerikanischen Wissenschaftlern, die im Journal Proceedings der National Academy of Sciences , beleuchtet die Rolle von Übergangsmetallen bei der Entwicklung des Lebens auf der Erde. Wissenschaftler haben festgestellt, dass Eisen ein Schlüsselmetall für frühe Lebensformen war und eine grundlegende Rolle bei der Aufrechterhaltung biologischer Prozesse aus den frühesten Tagen einzelliger Organismen spielte.
Eisen unterstützt wie andere Übergangsmetalle wichtige biologische Prozesse, einschließlich Atmung, DNA -Transkription und Metabolismus. Die meisten Enzyme, die chemische Reaktionen in Zellen kontrollieren, hängen von Metallen ab. Eine neue Studie zeigt jedoch, dass Eisen das erste und möglicherweise das einzige Übergangsmetall für frühe Lebensformen war.
Die wichtigsten Schlussfolgerungen der Studie:
- Die Rolle des Eisen im frühen Leben: Wissenschaftler behaupten, dass das frühe Leben von Metallen abhängt, mit denen es im frühen Ozean interagieren könnte, mit Eisen gesättigt. Andere Übergangsmetalle waren äußerst selten und spielten bei biologischen Prozessen der Zeit keine signifikante Rolle.
- Metallbewertungsmodell: Wissenschaftler haben ein Modell zur Bewertung der Konzentration von Metallen in den frühen Ozeanen der Erde entwickelt, die nach Sauerstoffkatastrophen eine signifikante Abnahme des gelösten Eisen zeigte - eine globale Veränderung der Atmosphäre, die vor etwa 2,5 Milliarden Jahren auftrat, als freier Sauerstoff auftrat.
- Der Übergang zu anderen Metallen: Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass die Sauerstoffkatastrophe in den frühen Ozeanen dominantes Metall war und später mit zunehmendem Sauerstoffgehalt und verringerter Eisenlöslichkeit die Organismen anfingen, andere Metalle wie Zink, Mangan und Kupfer zu verwenden, um ihr Leben aufrechtzuerhalten.
- Anpassung und Vielfalt des Lebens: Die Reduzierung von Eisen veranlasste frühe Organismen, andere chemische Elemente anzupassen und zu verwenden, was zur Entstehung neuer lebenswichtiger Funktionen und der Vielfalt der Lebensformen auf der Erde beitrug.
Diese Entdeckung stellt die Wahrnehmung der Unentechstigkeit bestimmter Metalle in biologischen Prozessen in Frage und betont die Bedeutung von Eisen in der Lebensgeschichte auf unserem Planeten.
