Nowe badania amerykańskich naukowców, opublikowane w czasopiśmie Proceedings of National Academy of Sciences , rzuca światło na rolę metali przejściowych w rozwoju życia na Ziemi. Naukowcy odkryli, że żelazo było kluczowym metalem wczesnych form życia, odgrywając fundamentalną rolę w utrzymywaniu procesów biologicznych od najwcześniejszych dni organizmów jednokomórkowych.
Żelazo, podobnie jak inne metale przejściowe, wspiera ważne procesy biologiczne, w tym oddychanie, transkrypcję DNA i metabolizm. Większość enzymów, które kontrolują reakcje chemiczne w komórkach, zależy od metali, ale nowe badanie wskazuje, że żelazo było pierwszym i być może jedynym metalem przejściowym dostępnym dla form wczesnego życia.
Główne wnioski z badania:
- Rola żelaza we wczesnym życiu: naukowcy twierdzą, że wczesne życie zależało od metali, z którymi mogłoby się oddziaływać we wczesnym oceanie, nasyconym żelazem. Inne metale przejściowe były niezwykle rzadkie i nie odgrywały istotnej roli w procesach biologicznych.
- Model wyceny metalu: naukowcy opracowali model oceny stężenia metali we wczesnych oceanach Ziemi, co wykazało znaczny spadek rozpuszczonego żelaza po katastrofie tlenu - globalna zmiana atmosfery, która wystąpiła około 2,5 miliarda lat temu, gdy pojawił się wolny tlen.
- Przejście na inne metale: Wyniki badania wskazują, że katastrofa tlenu była dominującą metalem we wczesnych oceanach, a później, wraz ze wzrostem poziomu tlenu i zmniejszoną rozpuszczalności żelaza, organizmy zaczęły wykorzystywać inne metale, takie jak cynk, mangan i miedź, aby utrzymać ich życie.
- Adaptacja i różnorodność życia: Zmniejszenie żelaza skłoniło wczesne organizmy do dostosowania i wykorzystania innych elementów chemicznych, które przyczyniły się do pojawienia się nowych witalnych funkcji i różnorodności form życia na Ziemi.
Odkrycie to kwestionuje postrzeganie niezbędności niektórych metali w procesach biologicznych i podkreśla znaczenie żelaza w historii życia na naszej planecie.
