Prvi kontinenti možda su pomogli Zemlji da postane pogodna za život

Najraniji kontinenti možda nisu samo promijenili izgled mlade Zemlje. Novo istraživanje objavljeno u časopisu Terra Nova sugerira da su prve velike kopnene mase mogle imati važnu kemijsku ulogu: regulirale su količinu bora u drevnim oceanima i time možda pomogle stvaranju uvjeta u kojima su se mogli održati rani gradivni elementi života.

Kemijski element bor već dugo zanima znanstvenike koji proučavaju podrijetlo života. Razlog je njegova moguća uloga u stabilizaciji osjetljivih šećera potrebnih za nastanak RNA, molekule koja se često spominje kao mogući prethodnik DNK u najranijim fazama biološke evolucije.

No bor je u toj priči morao biti prisutan u pravoj mjeri. Premalo bora vjerojatno ne bi imalo dovoljno važan učinak u početnoj kemiji života. Previše bora moglo je biti štetno za biološke sustave. Drugim riječima, rana Zemlja morala je održati vrlo osjetljivu kemijsku ravnotežu.

Prema novom radu, tu su ravnotežu možda pomogli uspostaviti upravo prvi kontinenti.

“Govorimo o geološkom kontrolnom sustavu kemije Zemljine površine”, rekao je dr. Brendan Dyck, izvanredni profesor znanosti o Zemlji i okolišu na UBC Okanagan. “Rast kontinenata nije samo preoblikovao površinu Zemlje. Možda je pomogao uspostaviti kemijske uvjete koji su uopće omogućili život.”

Drevni oceani možda su imali previše bora

Dr. Dyck i njegov suradnik dr. Jon Wade sa Sveučilišta Oxford istraživali su kako se bor mogao ponašati u razdoblju prije više od 3,7 milijardi godina, dok na Zemlji još nije bilo razvijenih kopnenih masa kakve poznajemo danas.

Njihova interpretacija sugerira da su rani oceani mogli sadržavati vrlo visoke, potencijalno opasne koncentracije bora. To bi bio ozbiljan problem za kemiju iz koje je mogao nastati život, jer bi se krhki spojevi potrebni za složenije molekularne strukture mogli raspasti prije nego što bi se povezali u stabilnije oblike.

Prekretnica je, prema istraživačima, nastupila s razvojem kontinentalne kore bogate granitom. Takva kora nije bila samo nova površina na planetu. Ona je mogla pokrenuti dugotrajan geološki proces koji je postupno smanjivao višak bora u oceanima.

Važnu ulogu u tom procesu imao je turmalin, mineral koji sadrži bor i koji je široj javnosti poznat i kao poludragi kamen. Za ovu priču važno je to što se turmalin lako stvara u granitom bogatoj kontinentalnoj kori.

Kako su se kontinenti razvijali, turmalin je mogao vezati bor i zadržavati ga u stijenama kroz golema geološka razdoblja. Kasnije se, trošenjem stijena, bor postupno vraćao u površinske vode.

Takav spor ciklus mogao je s vremenom dovesti koncentracije bora u oceanima blizu vrijednosti kakve nalazimo u današnjoj morskoj vodi. Prema sadašnjem razumijevanju rane biokemije, to je područje u kojem bor može biti koristan, a ne razoran.

Nastanjivost planeta ovisi i o njegovoj geološkoj prošlosti

Rad otvara i šire pitanje: što planet doista čini pogodnim za život? Uobičajeno se najviše govori o udaljenosti od matične zvijezde, tekućoj vodi i stabilnoj atmosferi. No ovo istraživanje naglašava da jednako važna može biti i unutarnja geološka povijest planeta.

Ako stjenoviti planet nema granitom bogatu kontinentalnu koru, možda nema ni isti način regulacije bora u površinskim vodama. Istraživači zato navode da svjetovi poput Marsa, bez takve razvijene kontinentalne geologije, vjerojatno nisu imali površinske vode s borom u obliku i količinama pogodnima za ranu kemiju života.

To ne znači da je granitna kora jedini uvjet za nastanjivost. No pokazuje da potraga za životom ne može ovisiti samo o pitanju nalazi li se planet u povoljnoj zoni oko svoje zvijezde. Planet mora imati i geološku povijest sposobnu održavati osjetljivu kemijsku ravnotežu na površini.

Prema autorima rada, spora evolucija planetarne unutrašnjosti može snažno oblikovati površinske uvjete, možda i na način koji je presudan za sam nastanak života

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.