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Nov 15, 2023

지각 깊은 곳에서 생명을 위한 고대 산소 공급원 발견

작성자: 뉴캐슬 대학교 2022년 8월 8일 연구원들은 다음의 출처를 발견했습니다.

뉴캐슬 대학교 2022년 8월 8일

연구자들은 광합성이 출현하기 전에 생명의 진화에 영향을 미쳤을 수 있는 산소 공급원을 발견했습니다.

Scientists at Newcastle University have discovered a source of oxygen deep in the Earth's crust that may have influenced the evolution of life before the advent of photosynthesisPhotosynthesis is how plants and some microorganisms use sunlight to synthesize carbohydrates from carbon dioxide and water." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">광합성.

The pioneering research project uncovered a mechanism that can generate hydrogen peroxide from rocks during the movement of geological faults. The study was led by Newcastle University's School of Natural and Environmental Sciences and published today (August 8) in the journal Nature Communications<em>Nature Communications</em> is a peer-reviewed, open-access, multidisciplinary, scientific journal published by Nature Portfolio. It covers the natural sciences, including physics, biology, chemistry, medicine, and earth sciences. It began publishing in 2010 and has editorial offices in London, Berlin, New York City, and Shanghai. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">네이처커뮤니케이션즈.

고농도의 과산화수소는 생명에 해로울 수 있지만 미생물에게 유용한 산소 공급원을 제공할 수도 있습니다. 이 추가적인 산소 공급원은 광합성이 진화하기 전 초기 지구의 뜨거운 환경에서 생명체의 초기 진화, 어쩌면 기원에도 영향을 미쳤을 수 있습니다.

연구원들은 실험실에서 유리병을 사용하여 지하 암석 파쇄의 주요 조건 중 일부를 시뮬레이션할 수 있었습니다. 해양 및 대륙 지각을 대표하는 암석을 질소 하에서 분쇄하고 무산소 물에 첨가한 후 가열했습니다. 출처: Jon Telling / Jordan Stone / Newcastle University

구조적으로 활동적인 지역에서는 지각의 움직임으로 인해 지진이 발생할 뿐만 아니라 지하 표면에 균열과 균열이 생기기도 합니다. 여기에는 많은 결함이나 결함이 포함된 반응성이 높은 암석 표면이 늘어서 있습니다. 그러면 물은 여과되어 새로 부서진 암석의 결함과 반응할 수 있습니다.

석사과정 학생인 Jordan Stone은 초기 지구의 지각에 존재했을 암석 유형인 화강암, 현무암, 감람암을 분쇄하여 실험실에서 이러한 조건을 시뮬레이션했습니다. 그런 다음 잘 제어된 무산소 조건 하에서 다양한 온도의 물에 첨가되었습니다.

이 연구는 지질 단층과 관련된 활성 산소의 원인을 조사합니다. 시아노박테리아가 지구 대기에 산소를 공급하기 이전의 잠재적인 산소 공급원입니다. 이 활성 산소는 산소가 없는 세계에서 산소가 풍부한 세계로 생명체가 진화하는 데 역할을 했을 수 있으며, 생명체가 탄생하기 전에 표면 아래 균열에서 생물 이전 화학에 기여했을 수 있습니다. 출처: Jon Telling / Jordan Stone / Newcastle University

실험 결과 상당한 양의 과산화수소(그리고 결과적으로 잠재적으로 산소)가 물의 끓는점에 가까운 온도에서만 생성된다는 사실이 밝혀졌습니다. 중요한 것은 과산화수소 형성 온도가 보편적 생명나무 뿌리 근처에 있는 진화된 고대 산소 사용 미생물을 포함하여 초고열성 미생물이라고 불리는 지구상에서 가장 열을 좋아하는 일부 미생물의 성장 범위와 겹친다는 것입니다.

환경 지구과학 석사 과정의 일환으로 이 연구를 수행한 수석 저자인 Jordan Stone은 다음과 같이 말했습니다. 이는 과산화수소 생성을 극대화하는 데 있어서 뜨거운 온도의 중요성을 보여주는 최초의 연구입니다."