הזרחן, אחד היסודות החיוניים לחיים הגיע לכדור הארץ באמצעות מטאוריטים

לדברי החוקר הראשי מאוני’ דרום פלורידה, הזרחן המטאוריטי התווסף לתרכובות האורגניות הפשוטות, ויצר ביו-מולקולות זרחן זהות לאלו שאנו רואים בכל היצורים החיים היום

מדענים אינם יודעים בוודאות האם יש חיים במקומות אחרים ביקום, אך היה ברור שהמרכיבים לחיים ובראשם מים הגיעו לכדור הארץ מהחלל, כעת ממחקר חדש של צוות חוקרים בראשות אסטרוביולוג מאוניברסיטת דרום פלורידה עולה כי אחד מהיסודות החיוניים ליצירת החיים על כדור הארץ – הזרחן – נישא על ידי מטאוריטים.

במאמר שפורסם בכתב העת PNAS של האקדמיה הלאומית האמריקנית למדעים, פרופ’ מתיו פאסק מהמחלקה לארכיאולוגיה בדרום פלורידה וחוקרים מאוניברסיטת וושינגטון וממרכז אדינבורג לחדשנות בפחמן, חשפו ממצאים המסבירים כיצד הזרחן הפעיל שהוא מרכיב חיוני ליצירת צורות החיים הראשונות הגיע לכדור הארץ.

המדענים גילו כי במהלך שני העידנים הראשונים מתוך ארבעה – עידן ההאדן ועידן הארכאיקון, סיפקה הפגזה חזקה של מטאוריטים את הזרחן המגיב ששחרורו במים עשוי היה ליצור את המולקולות המקדמיות לחיים. המדענים תיעדו קיומו של זרחן באבנים מראשית עידן הארכאיקון והראו כי היסוד היה נפוץ לפני 3.5 מיליארד שנים.

המדענים הגיעו למסקנה כי המטאוריטים העבירו את הזרחן בתוך מינרלים שלא היו קיימים על פני השטח המקוריים של כדור הארץ. מינרלים אלו נשחקו במים ושחררו את הזרחן בצורה שנראתה רק בכדור הארץ המוקדם.

הגילוי עונה על אחת משאלות המפתח ששואלים המדענים המבקשים לחשוף את התהליכים שהביאו לעלייתן של צורות החיים הראשונות והיא – מדוע איננו רואים חיים חדשים הנוצרים כיום.

“יתכן שזרחן מטאוריטי היה הדלק שסיפק את האנרגיה ואת הזרחן הנדרש להתניע את החיים” אמר פאסק, החוקר את ההרכב הכימי של החלל וכיצד הוא עשוי היה לתרום ליצירת החיים. “הזרחן המטאוריטי התווסף לתרכובות האורגניות הפשוטות, ויצר ביו-מולקולות זרחן זהות לאלו שאנו רואים בכל היצורים החיים היום.”

פאסק אומר כי המחקר “מספק תשובה לשאלה מדוע התנאים ליצירת חיים נוצרו לפני מיליארדי שנים, אך אינם קיימים היום”. המחקר הנוכחי מראה כי זה אכן היה המצב: הכימיה של הזרחן על כדור הארץ המוקדם היתה שונה משמעותית לפני מיליארדי שנים לעומת המצב היום” הוסיף.

צוות החוקרים הגיע למסקנה לאחר בדיקה של דוגמאות סלע וקידוחים מאוסטרליה, זימבבואה, מערב וירג’יניה, וויומינג ומפארק אבון בפלורידה. מחקרים קודמים הראו כי לפני הופעת החיים המודרניים מבוססי מולקולות DNA RNA  וחלבונים המוכרים כיום, הביולוגיה המוקדמת היתה מבוססת על RNA בלבד. החיים מבוססי RNA סינתזו זרחן מהסביבה, והוא בתורו יצר את הצורות הנוכחיות של תרכובותבעלי יכולת המסה ותגובה נמוכות.

יתכן שהמטאוריטים סיפקו זרחן מגיב במינרלים המורכבים מברזל ניקל וזרחן – שרהרסיט schreibersite המסיס במים והמשחרר זרחן פעיל. הזרחן הוא המלח שהמדענים מאמינים היה מעורב ביצירת המולקולות הפרהביוטיות (קדם חיים) הראשונות.

מכל הדוגמאות שנבחנו, רק העתיקה ביותר – תרכובת פחחמן מראשית תקופת הארכיאן באוסטרליה הרתאה נוכחות של זרחן. שאר המקורות הטבעיים של הזרחן כללו פגיעות ברק, התפרצויות של מים גיאותרמיים ופעילות של חיידקים הנמצאים בסביבה חסרת אוויר באופן קיצוני, אך לא זוהה מקור אחר של  זרחן שיכול לספק כמויות גדולות של היסוד שנדרשו להמסה באוקיאנוסים הראשונים ואשר איפשרו את עליית החיים, מסכמים החוקרים.

החוקרים אומרים כי זרחן מטאוריטי עשוי היה להיות נפוץ דיו כדי לשנות את הכימיה של האוקיאנוסים כאשר החתימה הכימית שלו נלכדה במרבצים הימיים שם השתמר.

עם זאת החוקרים אומרים כי עדיין יתכן שיזוהו מקורות אחרים לזרחן כגון מערכות הידרותרמיות, והדבר עשוי להפחית את המסה הכוללת של מטאורים הנדרשת לספק די זרחן, ולפיכך נדרשת עבודה נוספת כדי לקבוע את התרומה המדויקת של מקורות נפרדים של יסוד הנשב בוודאות לחיוני לחיים.

להודעה של החוקרים