Żelazo ważniejsze w rozwoju życia na Ziemi, niż nam się wydawało

Żelazo to pierwiastek niezbędny dla wszystkich organizmów żywych. Naukowcy z University of Oxford odkryli prawdopodobne mechanizmy, dzięki którym żelazo wpłynęło na rozwój złożonych form życia, co może być przydatne nie tylko dla biologów, ale i ekspertów zajmujących się poszukiwaniami mikroorganizmów poza Ziemią.

- Początkowa ilość żelaza w skałach Ziemi  została "ustawiona" przez warunki akrecji planetarnej, podczas której metaliczny rdzeń Ziemi oddzielił się od skalistego płaszcza. Jeżeli będzie za mało żelaza w skalistej części planety - jak w przypadku Merkurego - życie się nie rozwinie. Jeżeli będzie go za dużo - jak w przypadku Marsa - może być trudna do utrzymania na powierzchni przez czas istotny dla ewolucji złożonego życia - powiedział prof. Jon Wade z University of Oxford, współautor badań.

Początkowe poziomy żelaza na Ziemi były optymalne, aby zapewnić powstanie i przetrwanie wody. Pierwiastek ten był również rozpuszczalny w wodzie morskiej, co czyniło go łatwo dostępnym dla prostych form życia i ich skokowego rozwoju. Ale ok. 2,4 mld lat temu poziom tlenu na Ziemi zaczął rosnąć, inicjując reakcje z żelazem, które doprowadziły do tego, że stało się ono nierozpuszczalne, a tym samym - niedostępne dla organizmów żywych.

- Życie musiało znaleźć nowe sposoby na uzyskanie potrzebnego mu żelaza. Na przykład infekcje, symbioza i wielokomórkowość są zachowaniami, które umożliwiają życiu bardziej efektywne wychwytywanie i wykorzystywanie tego rzadkiego, ale niezbędnego składnika odżywczego. Przyjęcie takich cech napędziłoby wczesne formy życia do stawania się coraz bardziej złożonymi, na drodze do ewolucji w to, co widzimy wokół nas dzisiaj - dodał prof. Hal Drakesmith z University of Oxford, współautor badania.

Żelazo jako czynnik napędzający ewolucję może być rzadkim lub przypadkowym zdarzeniem. Może mieć to implikacje dla potencjalnego rozwoju życia poza Ziemią. 

- Nie wiadomo, jak powszechne jest inteligentne życie we Wszechświecie. Nasze koncepcje sugerują, że warunki wspierające inicjację prostych form życia nie są wystarczające, aby zapewnić późniejszą ewolucję złożonych form życia. Konieczna może być dalsza selekcja poprzez poważne zmiany środowiskowe - na przykład, jak życie na Ziemi musiało znaleźć nowy sposób dostępu do żelaza. Takie czasowe zmiany w skali planetarnej mogą być rzadkie lub przypadkowe, co oznacza, że prawdopodobieństwo powstania inteligentnego życia może być również niskie - dodał prof. Drakesmith.

Wiedza o tym, jak ważne jest żelazo w rozwoju życia, może pomóc w poszukiwaniu "odpowiednich" planet, zapewniających właściwe warunki. Oceniając ilości żelaza w płaszczach planet pozasłonecznych, będziemy w stanie zawęzić poszukiwania do odpowiednich układów.