Геологи доказали, что живые организмы не испытывали недостатка в азоте уже 3,2 млрд лет назад. Уже тогда бактерии могли усваивать его из атмосферы.
К такому выводу пришли американские ученые из Вашингтонского университета, чья статья опубликована в журнале Nature.
Азот входит в состав аминокислот и других химических соединений, жизненно необходимых для функционирования клетки. В виде инертного газа N2 этот элемент присутствует в атмосфере. Под действием разрядов молний и других абиотических процессов N2 может переходить в формы, доступные живым организмам, однако этого недостаточно для нормального развития биосферы.
Авторы статьи выяснили, что уже 3,2 млрд лет назад на Земле существовали бактерии, способные усваивать атмосферный азот и переводить его в ионы аммония, которые, в свою очередь, могли использоваться другими микроорганизмами. Об этом свидетельствует анализ 52 образцов пород возрастом от 2,75 до 3,2 млрд лет, собранных в южной Африке и на северо-западе Австралии.
Соотношение изотопов азота, наблюдающееся в этих породах, соответствует пропорции, которая возникает в наши дни при фиксации азота с помощью особого белка на основе молибдена. Ранее генетики заявляли, что такой белок (помимо него существует еще два типа азотофиксирующих ферментов) впервые появился 1,5-2,2 млрд лет назад.
Однако теперь ясно, что это произошло существенно раньше - соотношение изотопов азота, зафиксированное авторами статьи в древних породах, нельзя объяснить действием каких-либо других факторов, за исключением данного белка. Открытие доказывает, что уже на первых этапах эволюции живые организмы не испытывали проблем с азотом.
Впрочем, пока неясно, откуда бактерии брали молибден - он поступает в море, когда минералы выветриваются и разрушаются в кислородной среде, а 3,2 млрд лет назад на Земле кислорода было очень мало. Возможно, в поисках молибдена азотофиксирующим бактериям приходилось выбираться на сушу, поскольку там молибдена было больше, чем в океане.
