Rannsókn bendir á hvenær líf gæti fyrst hafa þrifist á jörðinni

Jarðskorpan gæti hafa orðið nægilega stöðug til að styðja við efnafræðina sem var undanfari lífs fyrir um 4,33 milljörðum ára, samkvæmt rannsókn sem birt var á þriðjudag í Nature Communications. Rannsóknin, undir stjórn Oleg Abramovs hjá Planetary Science Institute í Tucson í Arizona, býður upp á eina nákvæmustu tímalínu hingað til fyrir það hvenær plánetan okkar breyttist úr fjandsamlegum, loftsteinabörðum heimi í stað sem gæti fóstrað sameindaforvera lífs.psi+1

Líkanagerð af milljarða ára loftsteinahríð

Rannsóknin notar þrívítt tölvulíkan til að herma eftir því hvernig árekstrar loftsteina, halastjarna og leifa af plánetumyndun hituðu jarðskorpuna á milljarða ára tímabili, frá 4,5 til 3,5 milljörðum ára fyrir nútíma. Vísindamennirnir báru síðan hitastig jarðskorpunnar í líkaninu saman við hitastöðugleikamörk RNA og annarra sameinda sem skipta máli fyrir uppruna lífs.gizmodo+1

Niðurstöðurnar benda til tímamóta fyrir um 4,4 milljörðum ára. Fyrir þann tíma gat hvert það svæði í skorpunni sem hafði kólnað nægilega fyrir forlífræna efnafræði hitnað aftur vegna áreksturs, sem í raun endurstillti klukkuna. Eftir 4,4 milljarða ára fóru hlutar grunnskorpunnar að haldast varanlega undir mikilvægum hitastigsmörkum, það sem höfundar kalla svæði sem aldrei urðu dauðhreinsuð.psi

"Forlífræn efnafræði þarfnast stöðugs hitastigs, ekki bara stutts kalds tímabils á milli árekstra," sagði Abramov í yfirlýsingu frá Planetary Science Institute. "Þegar svæði sem aldrei verða dauðhreinsuð birtast, haldast hlutar grunnskorpunnar undir hitastigsmörkunum upp frá því."psi

Gluggi fyrir RNA-heiminn

Vísindamennirnir einbeittu sér að tilgátunni um RNA-heiminn, sem leggur til að áður en DNA tók við sínu nútímalega hlutverki, hafi sjálf-afritandi RNA-sameindir verið undirstaða fyrsta lífsins. Til að slíkt kerfi gæti þróast þyrftu sameindir tíma til að myndast, haldast stöðugar og hafa samskipti, aðstæður sem linnulaus loftsteinahríð snemma á sögu jarðar leyfði ekki.livescience+1

Fyrir um 4,33 milljörðum ára sýna líkönin samleitni hagstæðra þátta: loftsteinahríðin hafði minnkað nægilega til að stöðugt umhverfi gæti viðhaldist, en árekstrar voru samt að skapa vatnshverakerfi, umhverfi ríkt af vatni, hita og efnaorku sem talin eru trúleg vöggu forlífrænnar efnafræði.psi+1

Tímalínan samræmist einnig jarðfræðilegum gögnum. Sirkon-kristallar benda til þess að fljótandi vatn hafi verið til staðar á jörðinni fyrir um 4,4 milljörðum ára, sem er í samræmi við spár líkansins. Og um 130 milljónum ára áður en talið er að LUCA, síðasti sameiginlegi forfaðir alls nútímalífs, hafi komið fram, fellur þessi gluggi vel að víðtækari þróunartímalínum.gizmodo+1

Fyrirvarar og nágrannar í geimnum

Abramov varaði við því að hitastig eitt og sér tryggi ekki tilkomu lífs. RNA-efnafræði krefst einnig fljótandi vatns, minnkaðs köfnunarefnis, ákveðins sýrustigs og seltustigs, auk leiða til að þétta lykilinnihaldsefni, breytur sem líkanið tekur ekki á.gizmodo+1

Samt sem áður gæti rammaverkefnið náð út fyrir jörðina. "Ein forvitnileg spurning er tímasetningin á lífvænleikaglugganum á Mars, sem opnaðist líklega mun fyrr en á jörðinni vegna smærri stærðar Mars og lægri meðalhraða árekstra," sagði Abramov.gizmodo