Blesky počas sopečných erupcií mohli spôsobiť vznik života na Zemi

Analýza vulkanických hornín odhalila veľké množstvo zlúčenín dusíka, ktoré boli takmer určite produkované sopečným bleskom. Tento proces by mohol poskytnúť dusík potrebný na vývoj a prosperitu raných foriem života.

Dusík je kľúčovou zložkou aminokyselín, ktoré tvoria bielkoviny, od ktorých závisí celý život. Hoci je plynný dusík bohatý, rastliny ho nedokážu premeniť na použiteľnú formu tak, ako to dokáže oxid uhličitý.

Namiesto toho rastliny získavajú väčšinu dusíka z baktérií, ktoré sú schopné „fixovať“ plyn a premieňať ho na zlúčeniny dusíka, ako je dusičnan. Baktérie viažuce dusík však neexistovali, keď život začal, hovorí Slimane Becky z parížskej univerzity Sorbonna, takže nebiologický zdroj musel existovať už na začiatku.

Blesk z búrky je jedným z možných zdrojov. To dnes produkuje relatívne málo dusičnanov, ale mohlo to byť dôležité na začiatku histórie Zeme. Slávny Miller-Urey experiment v 50. rokoch minulého storočia ukázal, že blesky v ranej atmosfére Zeme môžu produkovať zlúčeniny dusíka vrátane aminokyselín.

Teraz Becky a jeho kolegovia ukázali, že ďalším zdrojom by mohol byť blesk, ktorý sa vyskytuje v oblakoch popola pri niektorých sopečných erupciách.

Keď zbierali vulkanické sedimenty z Peru, Turecka a Talianska, vedci boli spočiatku prekvapení, že v niektorých vrstvách našli veľké množstvo dusičnanov.

Izotopová analýza týchto dusičnanov ukázala, že sú atmosférického pôvodu a nie sú emitované sopkami. Becky však hovorí, že množstvá boli príliš veľké na to, aby ich vyprodukoval blesk počas búrky.

„Suma bola naozaj úžasná,“ hovorí. „Je to naozaj obrovské.“ To znamená, že dusičnany boli pravdepodobne vytvorené sopečným bleskom.

„Ak sa pozriete na rôzne možnosti, najpravdepodobnejšie by bol sopečný blesk,“ hovorí Becky. „Vieme, že počas veľkej sopečnej erupcie je veľa bleskov.“

Tamsin Mather z Oxfordskej univerzity tvrdí, že zistenia tímu dávajú zmysel. „Očakávame, že sopečné erupcie, ako sú tie, ktoré sú študované v článku, vygenerujú významné blesky, takže je možné, že za tento signál môžu byť zodpovedné sopečné blesky.“

Predpokladalo sa, že život prvýkrát vznikol okolo sopiek a zistenia tímu naznačujú, že zlúčeniny dusíka mohli byť v týchto prostrediach bohaté, hovorí Becky.

Stojí za zmienku, že myšlienka, že vulkanické blesky zohrali kľúčovú úlohu pri vzniku života, nie je nová. Jeffrey Bada zo Scripps Institution of Oceanography v Kalifornii predtým ukázal, že vulkanické blesky prechádzajúce sopečnými plynmi môžu produkovať molekuly, ako sú aminokyseliny.