Железо было изначальным и единственным металлом жизни на Земле. С таким, как они сами говорят, радикальным предположением выступили трое американских ученых.
Они исследовали химический состав древнего океана, покрывавшего почти полностью нашу планету около четырех миллиардов лет назад, в архейскую эпоху. И пришли к выводу, что концентрация растворимого в воде и усваиваемого живыми организмами двухвалентного железа в этом океане была на порядки выше, чем других металлов. Поэтому первичные белковые соединения взаимодействовали именно с железом, а остальные металлы они просто «не видели» из-за их сравнительно низкой концентрации.
Однако в конце архейской эпохи произошла так называемая Кислородная катастрофа или же Великое окисление. Биосфера с ее фотосинтезом развилась настолько, что полностью изменила состав атмосферы Земли, насытив ее кислородом. Кислород окислил двухвалентное железо до нерастворимого трехвалентного, и живым организмам пришлось искать ему замену в виде других металлов.
То есть сегодняшнее разнообразие металлов в биологических процессах появилось не от хорошей жизни. По словам ученых, для многих белковых соединений, которые сейчас используют, например, цинк или марганец, двухвалентное железо было бы более подходящим элементом, если бы оно, конечно, имелось в такой же концентрации, как четыре миллиарда лет назад.
«В условиях большого объема доступного железа жизнь не могла научиться управляться с другими металлами столь сложными способами. И только сокращение количества железа заставило ее сделать это, чтобы продолжить свое существование, а заодно позволило развить новые функции и дало то биологическое разнообразие, которое мы имеем сегодня», — говорит один из авторов исследования, геохимик Тед Презент.
Больше интересного о металлах в нашем телеграм-канале >>>