Исследование NASA показало, что ранние формы жизни на Земле зависели от дефицитного металла молибдена

Успешное исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, впервые продемонстрировало, что молибден использовался древней жизнью, более трех миллиардов лет назад.

Сегодня молибден играет ключевую роль в ускорении жизненно важных биохимических реакций в клетках. Этот металл является компонентом важнейших ферментов, которые запускают основные биологические процессы и влияют на биогеохимические циклы, такие как азотный цикл, затрагивающие всю планету. Молибден находится в центре каталитических реакций углерода, азота и серы.

Это открытие поднимает вопрос о том, когда именно возникли самые важные метаболические стратегии. Исследователи выяснили, что использование молибдена связано с археанскими эпохами, что ставит под сомнение старые теории о последовательном использовании металлов. Ранее предполагалось, что жизнь сначала использовала вольфрам, а затем эволюционировала к использованию молибдена. Однако новые данные показывают, что системы ферментов, использующие как молибден, так и вольфрам, имеют археанские корни. Это предполагает, что ранние формы жизни, вероятно, использовали оба металла одновременно, а не следовали простому сценарию «вольфрам сначала, молибден потом».

Исследователи также обнаружили, что даже в условиях дефицита молибден был выбран как один из первых катализаторов. Молибден обладает каталитическими преимуществами, позволяющими проводить реакции в широком диапазоне субстратов и условий окисления-восстановления. Это означает, что дефицит не делал молибден бесполезным; его каталитические свойства сделали его ценным для эволюции.

Исследование демонстрирует, как жизнь находит способ использовать элементы окружающей среды, даже если они редки. Это подчеркивает, что при поиске жизни за пределами Земли астробиологов необходимо учитывать не только условия, похожие на земные, но и биохимические стратегии, которые могли бы быть уместны на планетах с иным историей окисления и доступностью металлов. Изучение эволюционной истории биоэссенциальных элементов на Земле помогает предсказать, какие элементы могут использоваться жизнью на других мирах.