水中甲烷的形成可能使早期地球变暖

顺其自然362

还原的、甲基化的S-/N-化合物是在热液喷口中以非生物方式形成的，或者由含碳陨石带到地球。在缺氧条件下，通过水和[Fe(H2O)6]3+络合物的热解和光解形成H2O2，与溶解的亚铁(Fe2+)反应生成羟基自由基(?OH)和[FeIV= O]2+化合物，驱动甲基化的S-/N-化合物的氧化脱甲基，从而促进CH4和C2H6的形成。鸣谢:自然通讯(2023)。DOI: 10.1038/s41467-023-39917-0

（）据美国物理学家组织网（鲍勃·伊尔卡）：隶属于德国几个机构的微生物学家和地球科学家小组报告说，在生命开始之前，甲烷有可能在地球上的水中形成。在他们发表在《自然通讯》杂志上的研究中，该小组进行了早期地球模拟实验，旨在展示甲烷是如何形成的。

去年，同一个团队发现了一种不使用酶就能在生物体内形成甲烷的过程。这让他们想知道同样的过程是否会在生物体外发生。为了找到答案，他们设置了多个小瓶的水和他们所谓的“起始化学物质”——那些被认为在生命开始之前就存在于地球上的水中的物质。他们在37°C到97°C的温度范围内加热小瓶，并让小瓶孵化。

在小瓶产生的蒸汽中，研究人员检测到不同量的甲烷——通常温度越高，甲烷越多。

研究人员表示，他们的发现可以解释所谓的“年轻暗淡的太阳”悖论。先前的研究表明，生命大约在37亿年前开始于地球。先前的研究还表明，早期的地球比应该的情况要温暖得多，因为太阳产生的热量只有今天的四分之三。

解决这一悖论的理论是围绕甲烷展开的。因为它是一种温室气体，它可以将热量储存在大气中，使地球保持温暖。但到目前为止，这一时期甲烷产生的唯一方式被认为是热液喷口内的条件——这一过程被称为蛇纹石化。

不幸的是，大多数基于模型的对这种喷口可能产生的量的估计表明，它们不可能产生足够的量来使地球变得像现在这样温暖。现在，甲烷似乎也是在水中被阳光加热时直接产生的。

这项工作可能会影响在其他植物上寻找生命的努力，在这些植物上，探测器被设计成寻找甲烷作为生物存在的证据。