Нове дослідження розкриває роль нікелю та сечовини у затримці появи кисню в атмосфері Землі та формуванні умов для виникнення життя.

Близько 2,4 мільярда років тому відбулася Велика окислювальна подія (Great Oxidation Event, GOE) — момент, коли рівень кисню в атмосфері різко зріс, зробивши планету придатною для складних форм життя. Проте, як зазначає доктор Ділан М. Ратнаяке з Університету Пераденія, «ціанобактерії виробляли кисень задовго до GOE, однак його накопичення затрималося майже на мільярд років». Команда дослідників запропонувала нову модель, яка пояснює цю затримку через взаємодію між нікелем і сечовиною.

Під час експериментів науковці відтворили умови архейської Землі, поєднавши сполуки амонію, ціаніду та заліза під впливом ультрафіолетового світла, щоб з’ясувати, чи могла сечовина утворюватися природним шляхом. У подальших дослідах вони вирощували культури ціанобактерій Synechococcus sp., змінюючи концентрацію нікелю й сечовини. Результати показали, що високий вміст цих сполук гальмував ріст мікроорганізмів і, відповідно, викид кисню в атмосферу.

Як пояснює Ратнаяке, «нікель має складний, але цікавий взаємозв’язок із сечовиною: у надлишку вони обмежують біологічне споживання кисню, а зниження їхніх концентрацій сприяє цвітінню ціанобактерій». Саме поступове зменшення нікелю у давніх океанах і стабілізація рівня сечовини усунули бар’єри для масового розмноження мікроорганізмів, що призвело до накопичення кисню.

Професор Ейзо Накамура додає: «Результати дослідження демонструють, що взаємодія між неорганічними та органічними сполуками відігравала вирішальну роль у змінах навколишнього середовища Землі, поглиблюючи наше розуміння еволюції кисню і життя». Цей висновок підкреслює, що тонкі хімічні коливання могли стати тригером глобальних екологічних змін.

Отримані дані важливі не лише для реконструкції минулого Землі, але й для пошуку життя за її межами. На думку Ратнаяке, «знання про те, як нікель і сечовина впливають на накопичення кисню, допоможуть нам розпізнати можливі біосигнатури на інших планетах». Таким чином, механізми, що колись сформували атмосферу Землі, можуть виявитися універсальними для розуміння життя у Всесвіті.