Nature: реакция Майяра играла важную роль в формировании сложной жизни на Земле

Химики из University of Leeds провели исследование, в результате которого выяснилось, что химическая реакция, создающая запах и вкус жареной пищи и выпечки, происходит не только сейчас (в котлах на кухнях), но и в древности в глубинах океанов. Реакция Майяра играла и по-прежнему играет важную роль в формировании условий для развития сложной жизни на Земле. Отчёт опубликован на портале Nature. 

       

В океанах главным источником органического углерода являются микроорганизмы. После смерти их тела откладываются на дне океана, где их поглощают бактерии, выделяя при этом СО2.

 

Реакция Майяра, происходящая в океанах, позволяет мелким молекулам превращаться в более крупные. Такие крупные молекулы труднее расщепить микроорганизмам, поэтому они остаются в донных отложениях на продолжительное время, накапливая органический углерод.        

 

Процесс уменьшал выбросы СО2, способствуя накоплению кислорода в атмосфере планеты. Помимо этого, он способствовал устойчивому колебанию температуры на Земле 400 миллионов лет, что позволило развиваться сложной жизни.         

 

В прошлом предполагалось, что реакция Майяра происходит в морских отложениях, но её скорость была считана слишком медленной, чтобы оказывать существенное влияние на условия на Земле. Однако новые исследования показали, что присутствие железа и марганца в морской воде значительно ускоряет эту реакцию. Это может быть одной из причин, которая способствовала появлению условий для жизни на Земле.         

 

Согласно оценкам ученых, около четырех миллионов тонн органического углерода ежегодно накапливается на дне океанов.         

 

Для проверки своей теории исследователи провели эксперименты в лаборатории, смешивая простые органические соединения с различными формами железа и марганца при температуре, схожей с той, что на дне океана (около 10°C). Анализ образцов с использованием синхротрона, чтобы выявить их атомную структуру, подтвердил, что химический процесс в лабораторных условиях совпадает с тем, что происходит в донных отложениях океанов по всему миру.