Opprinnelsen til livsteorien kalt inn i spørsmålet ved vulkansk rockstudie

Charles Darwin, evolutionsbiologisk far, skrev i 1871 at livet først kom fram i "varme, små dammer", som han syntes å være små brønner av vann og kjemikalier, oppvarmet av solen og omgitt av steiner og luft. Med disse få ingrediensene og en stor dose av tilfeldighet, poserte han, de grunnleggende elementene i livet klikket sammen, noe som førte til enkle livsformer, som bakterier. Evolusjonen deres over millioner av år førte til slutt til de sofistikerte livsformene som nå bor på planeten.

Disse dagene er forskerne generelt enige om ideen om at den opprinnelige oppskriften på livet var ganske enkelt, men de er ikke sikre på hvilke ingredienser som var nødvendige for de tidlige livsformene for å gjøre spranget til komplekse livsformer, som dyr. Mange forskere teoretiserer at, siden alt komplisert liv - involverer celler som har flere komponenter - er avhengig av oksygen å puste, må det ha skjedd på et tidspunkt da det var rikelig med oksygen i luften. Men på torsdag ble forskerne bak en studie snart publisert i Natur rapporter at oksygen i atmosfæren ikke stiger til betydelige nivåer før etter Et komplekst liv oppsto - noe som tyder på at oksygen ikke var så viktig.

"Dette er signifikant fordi det gir nytt bevis på at opprinnelsen til tidlige dyr, som krevde O2 for deres metabolisme, kan ha gått i en verden med en atmosfære som hadde relativt lave oksygenivåer sammenlignet med i dag," sa studiens medforfatter Daniel Stolper, Ph.D., assisterende professor i jord og planetvitenskap ved University of California, Berkeley, i en uttalelse.

I tidligere studier bestemte forskerne at komplekse liv først oppsto for 700 og 800 millioner år siden, en gang mellom store isalder. Historien om oksygen på jorden, i mellomtiden, er litt skyere. Forskerne mener at det ikke var noen oksygen for jordens første to milliard år, og da, for 2,3 til 2,5 milliarder år siden, oppsto en liten smule oksygen (de kan fortelle fordi det viste seg noen steiner rød med rustlignende forbindelser). Men forekomster av fossilt trekull har vist at det ikke var for minst 400 millioner år siden at det var nok oksygen i atmosfæren for skogbranner å brenne. Det går en periode på 2,1 milliarder år hvor det var minimal oksygen - men merkelig, fortsatt bevis på livet.

På et tidspunkt i de 2,1 milliard årene viste geokemistene at mengden oksygen i luften nådde en konsentrasjon høy nok til at det førte til at dyphavet ble oksygenert - en gang mellom 540 og 420 millioner år siden. De kom til denne konklusjonen ved å se på bergarter dannet av undersjøiske vulkaner - spesielt jernet inni dem.

Alle som har oppstått rust på en bil vet at oksygen og jern reagerer på svært åpenbare måter, og reaksjonen er ikke annerledes i undervanns steinene. Sjøvann strømmet gjennom dem da de først ble dannet, så stryket i fjellet bærer vannets kjemiske signatur. Det ble snart klart, fra oksidasjonen av jernet, da havet ble fylt med oksygen.

Enda viktigere ble det også klart at komplekse liv hadde eksistert på jorden lenge før oksygenering av havet fant sted.

Dette funnet kompliserer saker for forskere som prøver å finne ut når det komplekse livet på Jorden dukker opp, spesielt de som tror at, siden alt liv puster oksygen, var hendelsen uløselig knyttet til oksygenering av atmosfæren. Siden det nå ikke ser ut til å være tilfelle, må forskerne tenke på ulike teorier, som en av forskerne i Natur i 2017, som tyder på at eksplosjonen av komplisert liv sammenfalt ikke med en økning i oksygen, men med den første store bommen i algenvekst.

Jo mer vi lærer om livets opprinnelse, både enkle og sofistikerte, det mer forvirrende livet ser ut til å være. På noen måter synes det ikke å være veldig komplisert i det hele tatt. For det meste tenker forskere som tenker på mysteriet om livets opprinnelse likevel i samme grad som Darwin, og foreslår at opprinnelsesoppskriften egentlig ikke var veldig komplisert i det hele tatt - og kanskje kunne ha vært tilberedt på et annet sted enn jorden. Paul Niles, for en, en planetarolog med NASA, undersøker muligheten for at livet kunne ha oppstått på Mars, sa i en uttalelse i oktober 2017 at noen ganger "livet" ikke trenger en fin atmosfære eller temperert overflate, men bare bergarter, varme, og vann."

Siden rikelig oksygen nå ikke synes å være alt som er nødvendig for det enkle livet å utvikle seg til noe mer, det er nå en enda større mulighet for at kompleksiteten eksisterer annet enn her.