Железо является важным нутриентом, который требуется почти всем формам жизни для роста и развития. В новом исследовании ученые из Оксфордского университета, Великобритания, открыли вероятные механизмы, посредством которых железо могло оказывать влияние на развитие сложных жизненных форм, которые могут также быть использованы для понимания того, насколько вероятным (или невероятным) может быть существование жизни на поверхности другой планеты.

«Исходное количество железа в горных породах нашей планеты «задается» условиями аккреции материала планетой, в ходе которой металлическое ядро Земли отделилось от ее каменистой мантии, - сказал соавтор исследования Джон Вейд (Jon Wade), адъюнкт-профессор кафедры наук о Земле Оксфордского университета. – Слишком мало железа в каменистой части материала планеты, как в случае Меркурия, и жизнь становится маловероятной. Слишком много железа, как на Марсе, и вода вряд ли сможет удержаться на поверхности на протяжении достаточно продолжительного промежутка времени, чтобы на ней смогли развиться сложные жизненные формы».

Изначально количество и формы существования железа на Земле благоприятствовали удержанию воды на поверхности планеты. Железо также было растворимо в морской воде, что дало возможность стремительного развития жизненных форм. Однако уровни кислорода на Земле стали возрастать примерно 2,4 миллиарда лет назад – что известно как «кислородная катастрофа». Рост содержания кислорода обусловил протекание химической реакции с железом, вызвавшей его переход в нерастворимую форму. Гигатонны железа выпали в осадок из морской воды, после чего они стали значительно менее доступными для жизненных форм.

«Жизни потребовалось искать новые способы получения необходимого ей железа, - сказал соавтор Хэл Дрейксмит (Hal Drakesmith), профессор биологии железа из Оксфордского университета. – Например, инфекция, симбиоз и многоклеточность – все это является моделями поведения, которые позволили жизни более эффективно осуществлять захват и использование этого редкого нутриента. Появление таких характеристик у жизненных форм могло привести к эволюции их во все более и более сложные структуры, пока в конечном счете они не превратились в то, что мы видим на нашей планете сегодня».

Такая замысловатая схема развития жизни на Земле в ее относительно сложные формы, включающая сначала доступность железа, а затем его дефицит, может означать, что вероятность возникновения жизни на других планетах Вселенной менее вероятна, чем считалось ранее, сделали вывод авторы.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.