Το πρώτο λίπασμα που μπορεί να πυροδότησε τη ζωή στη Γη;

Σχηματικό διάγραμμα που δείχνει την αβιοτική μείωση του N2 σε βαθιά υγρά, την ανάμειξη θαλασσινού νερού σε βαθιά υγρά και την αλλοίωση του ωκεάνιου φλοιού σε υδροθερμικά συστήματα μεσοωκεάνιας κορυφογραμμής. Πίστωση: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65711-1.

Το πρώτο λίπασμα: Μια χημική διαδικασία που μπορεί να πυροδότησε τη ζωή στη Γη.

Γεωχημικοί του Πανεπιστημίου της Αλμπέρτα ανακάλυψαν ένα κομμάτι που έλειπε από ένα από τα μεγάλα μυστήρια της επιστήμης - την προέλευση της ζωής στη Γη.

Αυτή η μοιραία σπίθα πιστεύεται ότι συνέβη στον πυθμένα του ωκεανού, τροφοδοτούμενη από θερμές, πλούσιες σε ορυκτά υδροθερμικές πηγές. Αλλά οι επιστήμονες εδώ και καιρό αναρωτιούνται πώς θα μπορούσε να υπάρξει το σωστό λίπασμα -ιδίως οι μορφές άνθρακα και αζώτου που είναι απαραίτητες για τη δημιουργία και τη διατήρηση της ζωής- χωρίς το όφελος του ήλιου.

Ανακάλυψη βασικής χημικής διεργασίας

Αφού ανέλυσε δείγματα πετρωμάτων από υδροθερμικές οπές που είχαν τρυπηθεί σε βάθος περίπου 200 μέτρων στον φλοιό της Νότιας Σινικής Θάλασσας, ο Λονγκ Λι και η ομάδα του στο Τμήμα Γεωεπιστημών και Ατμόσφαιρας βρήκαν στοιχεία μιας χημικής διαδικασίας -που ονομάζεται αβιοτική αναγωγή αζώτου (ANR), μια αντίδραση που προκαλείται από ορυκτά ως καταλύτη- η οποία πιθανότατα παρήγαγε τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για τη ζωή. Ένα βασικό μέρος αυτών είναι το αμμώνιο, λέει ο Λι, το οποίο είναι κρίσιμο για την αβιοτική σύνθεση οργανικών ενώσεων για την ανάπτυξη της πρώτης ζωής.

Τα αποτελέσματα της ανακάλυψής τους - σε συνεργασία με μια ομάδα στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας της Νότιας Κίνας - δημοσιεύθηκαν στις 28 Νοεμβρίου στο Nature Communications .

«Αυτό σίγουρα καλύπτει το κενό για την αντίδραση του πρώτου βήματος στην προέλευση της ζωής», λέει ο Λι. «Οι άνθρωποι αναζητούν αυτήν την αντίδραση εδώ και πολύ καιρό, αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που έχουμε πειστικά στοιχεία που δείχνουν ότι συμβαίνει στη Γη και πιθανότατα συνέβη και στην πρώιμη Γη».

Επιπτώσεις για τις πρώιμες συνθήκες της Γης

Εργαστηριακά πειράματα έχουν καταδείξει την αντίδραση ANR στο παρελθόν, αλλά η εύρεση της αποκαλυπτικής της υπογραφής στον ίδιο τον ωκεανό αποδείχθηκε δύσκολη, λένε οι συγγραφείς της μελέτης, λόγω της μόλυνσης των δειγμάτων από τον σύγχρονο βιολογικό κύκλο του αζώτου.

Η ανακάλυψη βοηθά επίσης να ρίξει φως σε ένα μακροχρόνιο επιστημονικό πρόβλημα γνωστό ως το «παράδοξο του αμυδρού νεαρού ήλιου», το οποίο εξετάζει πώς το υγρό νερό, επίσης απαραίτητο για τη ζωή, θα μπορούσε να υπήρχε στην πρώιμη Γη όταν οι ακτίνες του ήλιου ήταν ασθενέστερες και, σύμφωνα με την κλιματική μοντελοποίηση, η θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης θα έπρεπε να ήταν πολύ κάτω από τους 0°C.

Κι όμως, υπάρχουν πειστικά γεωλογικά στοιχεία ότι ο πλανήτης ήταν πράγματι αρκετά ζεστός για να υπάρχει νερό σε υγρή μορφή τουλάχιστον 4,4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, λέει ο Λι, πιθανώς λόγω αερίων του θερμοκηπίου όπως το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο και η αμμωνία στην ατμόσφαιρα. Υποθαλάσσιες υδροθερμικές πηγές θα μπορούσαν να παράγουν αυτά τα αέρια του θερμοκηπίου, σημειώνει.

Τα στοιχεία για την ύπαρξη ANR στη Νότια Σινική Θάλασσα είναι αρκετά πειστικά για να υποθέσουμε ότι συνέβη αλλού στον ωκεανό, προσθέτει.

«Σίγουρα χρειαζόμαστε περισσότερα στοιχεία για να το δείξουμε αυτό. Αλλά επειδή οι συνθήκες για το ANR είναι κοινές τόσο στους σύγχρονους όσο και στους αρχαίους ωκεανούς, εικάζουμε εύλογα ότι αυτό θα μπορούσε να συμβεί παγκοσμίως σε όλη την ιστορία της Γης».

Παρέχεται από το Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα 

Γεωδίφης με πληροφορίες από το Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα

Liheng Sun et al, Abiotic N2 reduction in submarine hydrothermal systems could quickly fertilize prebiotic oceans, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65711-1

Nature Communications 

https://phys.org/news/2025-12-fertilizer-chemical-life-earth.html