Naukowcy wskazali kluczowy moment w historii Ziemi. 4,33 mld lat temu

• Ziemia mogła stać się odpowiednia dla najwcześniejszych etapów życia między 4,4 a 4,3 mld lat temu.
• Najbardziej sprzyjające warunki model wskazuje dla okresu około 4,33 mld lat temu.
• W badaniu uwzględniono zarówno niszczące skutki uderzeń, jak i powstawanie systemów hydrotermalnych.

Ziemia uformowała się około 4,5 mld lat temu, lecz początkowo jej powierzchnia była regularnie nagrzewana przez kosmiczne kolizje. Według modelu częste epizody prowadzące do globalnej "sterylizacji" planety trwały mniej więcej do 4,4 mld lat temu. Później temperatura skorupy mogła coraz częściej mieścić się w zakresie pozwalającym na przetrwanie RNA i innych ważnych cząsteczek.

Jak informuje PAP, naukowcy odtworzyli skalę bombardowania planety w okresie od 4,5 do 3,5 mld lat temu. Wykorzystali przy tym dane o kraterach na Księżycu oraz informacje o obecności w ziemskim płaszczu pierwiastków silnie syderofilnych, czyli łatwo łączących się z żelazem. Do tej grupy należą m.in. złoto i platyna.

Wcześniejsze analizy opierały się na modelach geochemicznych, badaniach biomolekuł oraz symulacjach chemii ówczesnej atmosfery. Nowe obliczenia pozwoliły zestawić temperaturę skorupy z granicami, po przekroczeniu których RNA i inne związki potrzebne życiu mogły ulegać degradacji.

Oleg Abramov z Planetary Science Institute, pierwszy autor publikacji, uwzględnił w analizie dwa przeciwstawne skutki kolizji. Wysoka temperatura mogła niszczyć kluczowe biomolekuły, ale same uderzenia sprzyjały także tworzeniu systemów hydrotermalnych. Takie środowiska uznano za potencjalnie korzystne dla procesów prowadzących do powstania życia.

Szczególną uwagę poświęcono RNA, czyli kwasowi rybonukleinowemu uczestniczącemu w przekazywaniu informacji genetycznej i produkcji białek. Z obliczeń wynika, że najbardziej odpowiednie warunki chemiczne i termiczne pojawiły się około 4,33 mld lat temu, choć korzystny przedział był szerszy i obejmował okres między 4,4 a 4,3 mld lat temu.

Model wskazuje na możliwość powstania sprzyjającego środowiska znacznie wcześniej niż najstarsze znane ślady aktywności biologicznej. Potencjalne ślady metabolizmu wykryto w skałach Grenlandii liczących 3,7 mld lat. Jeszcze starsze, ewentualnie skamieniałe mikroorganizmy, datowane na 4,1 mld lat, znaleziono w Australii w osadach związanych z kominami hydrotermalnymi.

Wyniki opublikowano w "Nature Communications". Wśród autorów pracy znalazła się Barbara Kremer z Instytutu Paleobiologii PAN w Warszawie.