Villámok főzték az ősi élet táplálékát

Az élet eredetének egyik kulcsát rejthetik a villámcsapások maradványai. Számos baktérium rendelkezik egy génnel, ami a foszfor egy ritka formájának fogyasztást segíti elő.

Az elektromosság folyamatos ostrom alatt tartja a Földet. Másodpercenként 44 villámcsapás éri a bolygót, szabálytalan, esetenként cső vagy tölcsér alakú üveges képződményeket hagyva a megolvadt homokban és talajban. Ezek az úgynevezett fulguritok, vagy villámkövek világszerte megtalálhatók, főként a hegytetőkön és a sivatagi vagy vízparti homokbuckákon. Egy új tanulmány szerint az üledékek tele vannak a foszfor egy ritka formájával, ami kulcsszerepet játszhatott az élet évmilliárdokkal ezelőtti kialakulásában.

Matthew Pasek és Kristin Block, a tucsoni Arizona Egyetem kutatói Afrika és Ausztrália sivatagaiban, valamint az USA talajában talált villámkövekből vett mintát. MRI letapogatásaik kimutatták, hogy az üledékek bővelkednek foszfit és hidrofoszfit ionokban, a foszfor két olyan részlegesen oxidált vegyületében, ami szinte sehol máshol nem található meg a bolygón.

A modern életformák nagyban függnek a foszfortól, a legkisebb baktériumtól a vírusokon át az emberig, minden élőlénynek szüksége van rá az életben maradáshoz. Csontszerkezetünk, metabolizmusunk és DNS-ünk mind a foszfát-iont használják kémiai alapként. Minden amit megeszünk 1 százalékban foszfát. Foszfitot azonban alig találunk a mai Földön, miközben számos baktérium rendelkezik egy génnel, ami elősegíti a foszfit fogyasztást. "Van egy bizonyos gén, ami a foszfitot foszfáttá oxidálja. Mindenfelé megtalálható, számos talajbaktérium rendelkezik ezzel a génnel, köztük az E. coli is" - mondta Pasek. "Nehéz megmondani, milyen régóta van jelen, de egy igen ősi génről van szó."

A jelek szerint egykor fontos lehetett a foszfit, amiből a villámok megközelítőleg 2-3 tonnát állítanak elő évente. Ez épphogy elég lehetett az első életformáknak, és mivel a foszfit gyorsabban oldódik a vízben, mint a foszfát, ideálisnak tűnik egy formálódó élet számára.

Pesek elmélete szerint évmilliárdokkal ezelőtt meteoritok záporoztak a Földre, amik foszfit és hidrofoszfit tonnáit juttatták el a világűrből bolygónkra, melyek létfontosságúak voltak a korai mikrobák számára. Később, ahogy az organizmusok hozzáfértek a kőzetekben elzárt bőséges foszfát készletekhez, megváltoztatták az étrendjüket, de megtartották a ritkább forma elfogyasztásának képességét. "A kutatás megmagyarázza, miért rendelkeznek továbbra is a modern mikroorganizmusok a foszfor ezen formáinak kiválasztási képességével" - mondta John Quinn, a belfasti Queen's Egyetem tudósa. "A foszfor nélkülözhetetlen volt a korai élet számára, aminek még ma is megvan a biológiai emlékeztetője."