WASHINGTON: Vor Milliarden von Jahren wurde der Aufstieg der ersten lebenden Organismen auf der Erde durch einen plötzlichen Ausbruch ermöglicht – oder vielleicht eine Billion von ihnen.
Forscher sagten am Dienstag, dass in den ersten Milliarden Jahren nach der Entstehung des Planeten vor etwa 4,5 Milliarden Jahren durch Blitzeinschläge möglicherweise Phosphor freigesetzt wurde, der für die Bildung lebenswichtiger Biomoleküle benötigt wird.
Die Studie kann Einblicke in die Ursprünge des frühesten mikrobiellen Lebens auf der Erde geben – und möglicherweise in das außerirdische Leben auf ähnlichen felsigen Planeten. Phosphor ist ein wichtiger Bestandteil des Lebensrezepts. Es bildet das Phosphatrückgrat von DNA und RNA, Erbmaterial in lebenden Organismen, und ist ein wichtiger Bestandteil der Zellmembranen.
In der frühen Erde war dieses chemische Element in unlöslichen Mineralien gefangen. Bisher wurde allgemein angenommen, dass Meteoriten, die die frühe Erde bombardierten, hauptsächlich für das Vorhandensein von „biologisch verfügbarem“ Phosphor verantwortlich waren. Einige Meteoriten enthalten ein Phosphormineral namens Schreibersit, das in Wasser löslich ist, wo sich vermutlich Leben gebildet hat.
Wenn ein Blitz auf den Boden trifft, kann er durch Überhitzung und manchmal verdunstendes Oberflächengestein glasige Gesteine, sogenannte Fulgurite, erzeugen und dabei den darin eingeschlossenen Phosphor freisetzen. Infolgedessen können diese Fulgurite Schreibersit enthalten.
Die Forscher schätzten die Anzahl der Blitzeinschläge vor 4,5 bis 3,5 Milliarden Jahren auf der Grundlage der atmosphärischen Zusammensetzung dieser Zeit und berechneten, wie viel Schreibersit entstehen könnte. Der obere Bereich lag bei etwa einer Billion Blitzeinschlägen und der Bildung von mehr als 1 Milliarde Fulguriten pro Jahr.
Phosphorale, die durch Blitzeinschläge freigesetzt wurden, übertrafen schließlich die Menge der Meteoriten vor etwa 3,5 Milliarden Jahren, etwa im Alter der frühesten bekannten Fossilien, von denen allgemein angenommen wird, dass sie Mikroben sind.
„Blitzeinschläge könnten daher ein wichtiger Teil der Schaffung von Leben auf der Erde gewesen sein“, sagte Benjamin Hess, Absolvent der Yale University in Erd- und Planetenwissenschaften und Hauptautor der in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie. „Im Gegensatz zu Meteoriteneinschlägen, die im Laufe der Zeit exponentiell abnehmen, können Blitzeinschläge in der gesamten Geschichte eines Planeten mit anhaltender Geschwindigkeit auftreten. Dies bedeutet, dass Blitzeinschläge auch ein sehr wichtiger Mechanismus sein können, um den Phosphor bereitzustellen, der für die Bildung von Leben auf anderen erdähnlichen Planeten benötigt wird, nachdem Meteoriteneinschläge selten geworden sind “, fügte Hess hinzu.
Die Forscher untersuchten ein ungewöhnlich großes und makelloses Fulgurit-Exemplar, das gebildet wurde, als ein Blitz den Hinterhof eines Hauses in Glen Ellyn, Illinois, außerhalb von Chicago traf. Diese Probe zeigte, dass Fulgurite erhebliche Mengen an Schreiberit enthalten.
Veröffentlicht in Dawn am 17. März 2021
