• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polak autorem nowego rankingu prawdopodobnych kolebek ziemskiego życia

    03.12.2010. 00:25
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Nowy ranking najbardziej prawdopodobnych miejsc, w których przed miliardami lat powstało życie na Ziemi, przedstawił prof. Zbigniew Zagórski z warszawskiego Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej (IChTJ). Jak napisano w komunikacie IChTJ przekazanym PAP, dla współczesnej nauki wciąż intrygującym problemem pozostaje wyjaśnienie samego momentu narodzin życia na naszej planecie.

    Ciąg reakcji chemicznych może doprowadzić do narodzin życia tylko wtedy, gdy zachodzi w odpowiednich warunkach. Jednak, jak zauważa prof. Zagórski, sam ciąg reakcji chemicznych nie wystarczy do narodzin życia. "Miejsce, w którym zachodzą reakcje, odgrywa równie istotną rolę" - podkreśla naukowiec.

    W opracowaniu "Ranking of Sites on Early Earth as Cradles for Life", opublikowanym właśnie w czasopiśmie "Origins of Life and Evolution of Biospheres", prof. Zagórski zestawia warunki i miejsca na Ziemi, obecnie rozważane jako najbardziej korzystne dla powstania życia.

    Za najważniejsze uznaje powierzchnię lądu, pokrytą w istotnej części oceanami o ciągle zmieniającej się zawartości minerałów i oddziałującą z reaktywną atmosferą, w której zachodzą wyładowania elektryczne o różnej energii i intensywności.

    "Ruch lądów sprzyjałby powstawaniu nisz i zjawisk geochemicznych prowadzących do formowania nowych minerałów i struktur, a wytwarzane przez młode Słońce promieniowanie widzialne i ultrafioletowe wzbudzałoby związki chemiczne zawierające odpowiednie chromatofory. W płytkich zbiornikach wodnych zachodziłyby efekty fotochemiczne i nieustanna wymiana produktów, w tym skumulowanych w starszych warstwach osadów" - czytamy w komunikacie IChTJ.

    Jako przyjazną narodzinom życia w rankingu uznano także obecność znacznie bardziej intensywnych niż dzisiejsze źródeł energii dla reakcji chemicznych, takich jak izotopy promieniotwórcze. Rolę mogły odgrywać również warstwowe gliny z nanoniszami dla reakcji chemicznych wspomaganych procesami dyfuzji i katalizy.

    Na kolejnych miejscach znalazły się: intensywna aktywność wulkaniczna na lądzie, dostarczająca nowe związki organiczne pobliskim zbiornikom wodnym; sporadyczne zderzenia z meteorami i planetoidami jako źródło egzotycznych związków chemicznych; dna oceanów, gdzie różnice temperatur wokół wylotów hydrotermalnych prowadzą do ukształtowania stref różnej chemii.

    Przedstawiciele IChTJ zwracają uwagę, że zaskakująco niską pozycję zajmują w rankingu jedni z dotychczasowych faworytów: wyloty kominów hydrotermalnych na dnie oceanicznym.

    "Przyczyna leży w charakterze ich otoczenia. Powstające związki chemiczne szybko rozproszą się w oceanie, co oznacza, że nie będą brały udziału w kolejnych cyklach zachodzących reakcji. Wydaje się więc, że stworzenia znajdowane obecnie w pobliżu kominów hydrotermalnych nie powstały w ich otoczeniu, lecz są wynikiem adaptacji do napotkanych warunków przez organizmy wykształcone w innych, zapewne odległych i istotnie różnych środowiskach" - wyjaśniają w komunikacie.

    Jak informuje Instytut, opisana publikacja jest kontynuacją głównej pracy prof. Zagórskiego: obszernego, 57-stronicowego rozdziału o roli chemii radiacyjnej w pochodzeniu życia, zamieszczonego w monografii wydanej przez American Scientific Publishers w tym roku i nagrodzonego pierwszą nagrodą indywidualną na tegorocznym zjeździe Polskiego Towarzystwa Badań Radiacyjnych.

    Naukowcy na całym świecie od lat badają, w jaki sposób na naszej planecie powstało życie. "Problem z dotychczasowymi eksperymentami polega na tym, że są one prowadzone w warunkach laboratoryjnych, a więc z pewnością innych niż te, występujące na Ziemi w chwilach bezpośrednio poprzedzających narodziny życia" - zauważa prof. Zagórski.

    PAP - Nauka w Polsce


    ekr/ agt/ gma/bsz

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Reakcja złożona – reakcja chemiczna, w której można wyodrębnić dwie lub więcej różnych reakcji elementarnych, nazywanych również prostymi lub izolowanymi (np. rozpad określonych związków chemicznych lub reakcje zachodzące w wyniku zderzenia cząsteczek dwóch lub trzech związków, wchodzących w skład mieszaniny reagentów). Równanie reakcji złożonej jest sumą odpowiednich równań reakcji elementarnych – wyraża bilans masy (zobacz – stechiometria), a nie ilustruje mechanizmu reakcji. Wyrażenie określające wartość stałej równowagi reakcji złożonej jest liniową kombinacją wyrażeń dotyczących reakcji elementarnych. Opisy kinetyki opiera się również na znajomości równań kinetycznych reakcji elementarnych. Stechiometria – dział chemii zajmujący się stosunkami ilościowymi przemian związków chemicznych zachodzących w czasie reakcji chemicznych. Analiza stechiometryczna obejmuje: Reakcje równoległe – elementarne reakcje chemiczne, które zachodzą równocześnie w tym samym środowisku, czego wynikiem jest powstawanie mieszaniny produktów reakcji prostych. Równanie reakcji złożonej z dwóch lub wielu reakcji równoległych jest sumą odpowiednich równań reakcji elementarnych – wyraża bilans masy (zobacz – stechiometria), a nie ilustruje mechanizmu reakcji. Wyrażenie określające wartość stałej równowagi reakcji złożonej jest liniową kombinacją wyrażeń dotyczących reakcji elementarnych.

    Katastrofa metanowa – zdarzenie, które mogło doprowadzić do zagłady życia w prekambrze. Katastrofa metanowa wydarzyła się 3,7 miliarda lat temu (prekambr, archaik, eoarchaik). Ziemia była wtedy dość zimna, Słońce wysyłało o 30% energii mniej niż w czasach dzisiejszych. Istniejące już wtedy życie przybierało formy znacznie różniące się od spotykanych obecnie. Tworzyły się wtedy stromatolity, oleiste, warstwowe osady kolonii bakterii. Zbiorowiska te składały się z mikroorganizmów, a ich liczebność rosła i bakterie stały się bardzo liczne. Mogły one produkować metan. W efekcie powstawała metanowa mgła, której chmury zaczęły zatrzymywać docierającą do Ziemi energię słoneczną (metan jest gazem cieplarnianym, o działaniu silniejszym niż dwutlenek węgla). Ziemię otaczała więc metanowa atmosfera, przez co planeta stawała się miejscem nieprzyjaznym życiu. Proces ten powstrzymał nasilony wulkanizm. Jednakże gdyby Ziemia leżała nieco dalej od Słońca, mogłaby ochłodzić się na tyle, by uniemożliwiło to rozwój życia. Rozważa się też możliwość rozwoju innego rodzaju życia, opartego np. na amoniaku, zamiast na wodzie (wskazuje się na możliwość istnienia różnych rodzajów życia w zależności od rozpuszczalnika, z którym są związane; pociąga to za sobą odmienny skład chemiczny powstałego życia poprzez inne wiązania chemiczne powstające w różnych warunkach). Elektrochemia – dział chemii fizycznej, zajmujący się badaniem elektrycznych aspektów reakcji chemicznych, a także w mniejszym stopniu własnościami elektrycznymi związków chemicznych.

    Astrobiologia (egzobiologia, kosmobiologia, ksenobiologia) - dziedzina nauki zajmująca się powstaniem, ewolucją, rozpowszechnieniem i przyszłością życia poza Ziemią. Ponieważ dotychczas nie wykryto w kosmosie życia, które nie pochodziłoby z Ziemi, astrobiologia skupia się na badaniach, które mogą zwiększyć szanse jego wykrycia. Bada możliwości przetrwania żywych organizmów w ekstremalnych warunkach, weryfikuje hipotezy dotyczące powstania życia na Ziemi, poszukuje miejsc, w których mogłoby rozwijać się życie w Układzie Słonecznym i poza nim oraz rozwija techniki pozwalające wykryć życie za pomocą obserwacji astronomicznych. Stan przejściowy – w opisach mechanizmów reakcji chemicznych – konfiguracja atomów i łączących ich wiązań chemicznych o ściśle określonej geometrii, która teoretycznie występuje w momencie gdy istnieje jednakowe prawdopodobieństwo zajścia reakcji elementarnej w obu kierunkach.

    In statu nascendi (łac. w trakcie tworzenia) – termin ten odnosi się do produktów przejściowych reakcji chemicznych, których nie można wyodrębnić ze środowiska tej reakcji. Istnieją one zatem tylko w „trakcie tworzenia”, po czym zanikają na skutek reakcji następczych. Mimo to, w określonych warunkach można uzyskać ich stosunkowo wysokie stężenie w warunkach równowagi chemicznej lub na skutek stałego dostarczania do układu substratów w tempie zbliżonym do szybkości reakcji następczych z udziałem produktu pośredniego. Chemia fizyczna, fizykochemia – jeden z głównych działów chemii zajmujący się poznaniem zjawisk fizycznych występujących w trakcie i na skutek przemian (reakcji) chemicznych. Chemia fizyczna zajmuje się także własnościami fizycznymi związków chemicznych wynikającymi bezpośrednio z ich struktury chemicznej. Ze względu na najwyższy spośród głównych działów chemii stopień użycia metod matematycznych jest też działem najbliższym fizyce. Zob. też fizyka chemiczna.

    Stała równowagi - współczynnik opisujący stan równowagi odwracalnych reakcji chemicznych. Stała ta jest równa ilorazowi reakcji w stanie doskonałej równowagi, t.j. w sytuacji gdy szybkość reakcji w stronę od substratów do produktów i od produktów do substratów jest dokładnie taka sama.

    Dodano: 03.12.2010. 00:25  


    Najnowsze