Окрестности вулканов были «фабриками» аминокислот 4 млрд. лет назад

Первые аминокислоты-»кирпичики жизни» могли появиться в бульоне первичного океана Земли благодаря подводным вулканам, которые поддерживали химические условия, необходимые для сборки и накопления органических соединений, заявляют геохимики в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Фрэнсис Альбаред (Francis Albarede) из Университета имени Клода Бернара в Лионе (Франция) и его коллеги пришли к такому выводу, изучив химический состав вулканических отложений из так называемого «зеленокаменного пояса» Гренландии в геологической формации Исуа (Isua).

По оценкам ученых, возраст этих горных пород составляет 3,8 миллиарда лет. Считается, что они «всплыли» на поверхность и застыли практически сразу после образования ядра Земли.

Как отмечают авторы статьи, древняя океаническая кора была богата не только обычными вулканическими минералами, но и карбонатными породами - соединениями углекислоты и других веществ.

Альбаред и его коллеги изучили свойства этих пород, проанализировав изотопный состав включений из солей цинка. Ранее эта же группа ученых установила, что соотношение изотопов цинка в морских осадочных породах зависит от температуры и кислотности воды, а также других физических и химических свойств среды, в которой откладывались молекулы солей этого металла.

Оказалось, что в породах формации Исуа содержится аномально малое доля атомов «тяжелого» цинка-66 по сравнению с современными вулканическими и осадочными горными породами. Химический анализ образцов из Гренландии показал, что в них практически нет соединений серной кислоты и цинка - сульфатов - которые могли бы объяснить аномально малую концентрацию атомов «тяжелого» изотопа этого металла.

С другой стороны, в этих породах достаточно много карбоната цинка. Как отмечают ученые, угольная кислота, как и серная, реже соединяется с «тяжелыми» атомами цинка, но при этом такие породы требуют особых условий отложения. Как отмечают ученые, карбонаты из формации Исуа могли образоваться при температуре от 100 до 300 градусов Цельсия, низкой кислотности среды и высоком давлении - до 50 атмосфер. Схожие условия существуют и сегодня - у жерла глубоководных вулканов в составе Марианской вулканической гряды.

Как полагают ученые, такая подводная «погода» была благоприятна для формирования и накопления базовых «кирпичиков» жизни - простейших аминокислот и других органических веществ. Современные бактерии экстремофилы, чьи колонии исследователи часто находят у жерл подводных вулканов, на деле доказывают то, что жизнь могла зародиться в «вулканической колыбели».