对火山岩的分析揭示了大量的氮化合物,几乎可以肯定是由火山闪电形成的。 这个过程可能为第一批生命形式提供了进化和茁壮成长所需的氮。
氮是氨基酸的关键成分,氨基酸串在一起形成所有生命所依赖的蛋白质。 虽然氮很丰富,但植物不能像二氧化碳那样将其转化为可用的形式。
相反,植物从细菌中获取大部分氮,细菌能够通过将气体转化为氮化合物(如硝酸盐)来“固定”气体。 但是,当生命第一次进化时,固氮细菌并不存在,巴黎索邦大学的Slimane Bekki说,所以一定有一个非生物的早期生命**。
雷暴产生的闪电是可能的起源。 这在今天产生了相对少量的硝酸盐,但在地球历史的早期可能是重要的。 1950年代著名的米勒-尤里实验表明,地球早期大气中的闪电可能产生了氮化合物,包括氨基酸。
现在,Bekki和他的同事们已经证明,另一种可能性是一些火山喷发期间火山灰云中发生的闪电。
当他们从秘鲁、土耳其和意大利收集火山沉积物时,研究人员最初惊讶地发现在一些地层中发现了大量的硝酸盐。 对这些硝酸盐的同位素分析表明,它们起源于大气,而不是由火山排放。 但贝基说,这些数字太大了,不可能是雷暴期间的闪电造成的。 “这个数字真的很令人惊讶,”他说。 “它真的很大。 “这意味着硝酸盐可能是由火山闪电产生的。
当你看到不同的可能性时,最有可能的是火山闪电,“贝基说。 “我们知道,当你发生大规模的火山喷发时,你会得到很多闪电。
牛津大学(University of Oxford)的塔姆辛·马瑟(Tamsin Mather)表示,该团队的结论是合理的。 “我们预计像**中研究的火山喷发会产生大量闪电,因此火山闪电很可能已经产生了这种信号,”她说。
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Bekki说,有人认为生命最初是在火山周围进化的,研究小组的发现表明,在这种环境中可能存在丰富的氮化合物。
火山闪电在生命起源中起着关键作用的想法并不新鲜。 加利福尼亚州斯克里普斯海洋研究所的杰弗里·巴达(Jeffrey Bada)此前曾表明,通过火山气体的火山闪电可以产生氨基酸等分子。 “这篇文章只是强化了我发表的内容,”他说。