铁是地球上生命发展不可或缺的一部分,也是其他星球上生命存在的可能性
研究人员之间的合作 MRC WIMM 和威尼斯官方网站发现了铁对地球上复杂生命发展的重要性
铁是几乎所有生命生长茁壮所需的基本营养物质. 铁的重要性可以追溯到地球的形成, 地球岩石地幔中的铁含量是由地球形成的条件“决定”的,并对生命的发展产生了重大影响. 现在,一个合作 乔恩·韦德 牛津地球科学和 哈尔·德雷克史密斯教授,组长的 铁和免疫组 在 人类免疫单位 和其他人, 揭示了铁影响复杂生命形式发展的可能机制, 这也可以用来理解高级生命形式在其他星球上存在的可能性(或不可能性)有多大. 这篇文章今天发表在 PNAS.
地球岩石中铁的初始含量是由行星吸积的条件“决定”的, 在此期间,地球的金属内核与岩石地幔分离,合著者乔恩·韦德说, 威尼斯官方网站行星材料副教授, 威尼斯官方网站. “在行星的岩石部分,比如水星,铁含量太少,生命就不太可能存在. 太多, 像火星, 在与复杂生命进化相关的时间里,水可能很难保持在地表.’
最初,地球上的铁环境是确保表面保留水的最佳条件. 铁也能溶于海水, 让简单的生命形式得以快速发展. 然而,地球上的氧气水平开始上升大约2.40亿年前(被称为“大氧化事件”). 氧气的增加与铁发生了反应,导致铁变得不溶. 数十亿吨的铁从海水中流失,在那里,发展中的生命形式很难获得铁.
生命必须找到新的途径来获取所需的铁,合著者哈尔·德雷克史密斯(Hal drakessmith)说, MRC Weatherall分子医学研究所铁生物学教授, 威尼斯官方网站. “例如, 感染, 共生和多细胞是使生命更有效地捕获和利用这种稀缺但至关重要的营养物质的行为. 采用这些特征将推动早期生命形式变得更加复杂, 在进化成威尼斯官方网站今天看到的样子的过程中.’
对铁的需求是进化的驱动力, 从而发展出一种复杂的有机体,能够获取缺乏的铁, 可能是罕见或随机发生的. 这意味着在其他行星上可能存在复杂的生命形式.
德雷克史密斯教授说:“目前还不知道宇宙中智能生命有多普遍。. 威尼斯官方网站的概念暗示了支持起始的条件 简单的 生命形式也不足以保证后续的进化 复杂的 生命形式. 例如,可能需要通过严重的环境变化进行进一步的选择, 地球上的生命需要找到一种获取铁的新方法. 这种在行星尺度上的时间变化可能是罕见的, 或随机, 这意味着存在智能生命的可能性也很低.’
然而, 现在了解铁在生命发展中的重要性可能有助于寻找适合生命形式发展的行星. 通过评估系外行星地幔中的铁含量, 现在有可能缩小搜寻能够支持生命的系外行星的范围.
在这段音频片段中,哈尔·德雷克史密斯教授和乔恩·韦德讨论他们的合作之旅. Two researchers working in very different areas; planetary formation, 和免疫, 一次偶然的相遇和共同的兴趣, 铁. 完整的播客可以在 MRC WIMM YouTube页面.
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