對火山岩的分析揭示了大量的氮化合物,幾乎可以肯定是由火山閃電形成的。 這個過程可能為第一批生命形式提供了進化和茁壯成長所需的氮。
氮是氨基酸的關鍵成分,氨基酸串在一起形成所有生命所依賴的蛋白質。 雖然氮很豐富,但植物不能像二氧化碳那樣將其轉化為可用的形式。
相反,植物從細菌中獲取大部分氮,細菌能夠通過將氣體轉化為氮化合物(如硝酸鹽)來“固定”氣體。 但是,當生命第一次進化時,固氮細菌並不存在,巴黎索邦大學的Slimane Bekki說,所以一定有乙個非生物的早期生命**。
雷暴產生的閃電是可能的起源。 這在今天產生了相對少量的硝酸鹽,但在地球歷史的早期可能是重要的。 1950年代著名的公尺勒-尤里實驗表明,地球早期大氣中的閃電可能產生了氮化合物,包括氨基酸。
現在,Bekki和他的同事們已經證明,另一種可能性是一些火山噴發期間火山灰雲中發生的閃電。
當他們從秘魯、土耳其和義大利收集火山沉積物時,研究人員最初驚訝地發現在一些地層中發現了大量的硝酸鹽。 對這些硝酸鹽的同位素分析表明,它們起源於大氣,而不是由火山排放。 但貝基說,這些數字太大了,不可能是雷暴期間的閃電造成的。 “這個數字真的很令人驚訝,”他說。 “它真的很大。 “這意味著硝酸鹽可能是由火山閃電產生的。
當你看到不同的可能性時,最有可能的是火山閃電,“貝基說。 “我們知道,當你發生大規模的火山噴發時,你會得到很多閃電。
牛津大學(University of Oxford)的塔姆辛·馬瑟(Tamsin Mather)表示,該團隊的結論是合理的。 “我們預計像**中研究的火山噴發會產生大量閃電,因此火山閃電很可能已經產生了這種訊號,”她說。
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Bekki說,有人認為生命最初是在火山周圍進化的,研究小組的發現表明,在這種環境中可能存在豐富的氮化合物。
火山閃電在生命起源中起著關鍵作用的想法並不新鮮。 加利福尼亞州斯克里普斯海洋研究所的傑弗里·巴達(Jeffrey Bada)此前曾表明,通過火山氣體的火山閃電可以產生氨基酸等分子。 “這篇文章只是強化了我發表的內容,”他說。