מקור תורת החיים נקרא לשאלה על ידי מחקר רוק וולקני

צ'רלס דארווין, אבי הביולוגיה האבולוציונית, כתב ב- 1871 שהחיים הראשונים הופיעו ב"אגמים קטנים וחמים", שאותם תיאר לעצמו כבארות קטנות של מים וכימיקלים, מחוממות על ידי השמש ומוקפות סלעים ואוויר. עם כמה מרכיבים אלה ומנות גדולות של אקראיות, הוא הניח, היסודות הבסיסיים של החיים נלחצו יחד, המביאים צורות חיים פשוטות, כמו חיידקים. האבולוציה שלהם במשך מיליוני שנים הובילה בסופו של דבר לצורות החיים המתוחכמות המאכלסות את כדור הארץ.

בימים אלה, מדענים מסכימים בדרך כלל עם הרעיון כי המתכון המקורי לחיים היה די פשוט, אבל הם לא בטוחים מה החומרים היו נחוצים אלה צורות חיים מוקדם כדי להפוך את הקפיצה לתוך מורכב צורות חיים, כמו חיות. מדענים רבים משערים כי מאחר שכל החיים המורכבים - המעורבים בתאים בעלי מרכיבים מרובים - מסתמכים כעת על חמצן לנשימה, זה בטח קרה בזמן שבו היה הרבה חמצן באוויר. אבל ביום חמישי, המדענים מאחורי מחקר בקרוב להתפרסם ב הטבע מדווחים כי החמצן באטמוספירה לא עלה עד לרמה משמעותית לאחר החיים המורכבים התעוררו - דבר המצביע על כך שהחמצן לא היה כל כך חשוב אחרי הכל.

החוקרים מסבירים כי מחקר זה מהווה עדות משמעותית לכך שהיצירתם של בעלי חיים מוקדמים, אשר דרשו את O2 עבור חילוף החומרים שלהם, עשויה להימשך בעולם עם אווירה בעלת רמות חמצן נמוכות יחסית בהשוואה להיום. סטולפר, דוקטור לפילוסופיה, פרופסור לכדור הארץ ולמדעים פלנטריים באוניברסיטת קליפורניה בברקלי, בהצהרה.

במחקרים קודמים, מדענים קבעו כי החיים המורכבים הראשונים הופיעו לפני כ -700 ו -800 מיליון שנה, לפעמים בין עידני קרח ענקיים. ההיסטוריה של החמצן על כדור הארץ, בינתיים, היא קצת יותר קל. מדענים מאמינים כי לא היה חמצן עבור שני מיליארד השנים הראשונות של כדור הארץ, ולאחר מכן, לפני 2.3-2.5 מיליארד שנים, קצת חמצן הופיע (הם יכולים לספר כי זה הפך כמה סלעים אדומים עם תרכובות דמויי חלודה). אבל הפקדות של פחם מאובנים הראו כי זה היה לפחות לפני 400 מיליון שנים כי היה מספיק חמצן באטמוספירה עבור שריפות יער לשרוף. זה משאיר 2.1 מיליארד שנה תקופה שבה היה חמצן מינימלי - אבל, באופן מוזר, עדיין עדות לחיים.

בנקודת זמן אחת, ב -2.1 מיליארד השנים האחרונות, מראים הגאוכימאים, כמות החמצן שבאוויר הגיעה לריכוז גבוה מספיק, עד שהביאה לחמצון הים העמוק - מתישהו בין 540 ל- 420 מיליון שנה. הם הגיעו למסקנה זו על ידי התבוננות בסלעים שנוצרו על ידי הרי געש תת-קרקעיים - ובמיוחד את הברזל שבתוכם.

כל מי שנתקל בחלודה במכונית יודע שחמצן וברזל מגיבים בדרכים מובנות מאליה, והתגובה אינה שונה בסלעים התת-מימיים. מי הים זרמו דרכם כאשר יצרו לראשונה, כך הברזל בסלעים נושא את החתימה הכימית של המים. עד מהרה התברר, מחמצון הברזל, כשהים התמלא חמצן.

חשוב מכך, התברר כי חיים מורכבים היו קיימים על כדור הארץ זמן רב לפני החמצון של הים התרחש.

ממצא זה מסבך את עניינם של חוקרים המנסים להבין מתי הופיעו חיים מורכבים על פני כדור הארץ, בייחוד אלה הסבורים כי מכיוון שכל החיים נושמים חמצן, האירוע היה קשור קשר הדוק לחמצון האטמוספרה. מכיוון שכעת זה לא נראה כך, על המדענים לחשוב על תיאוריות שונות, כמו זו שהציגו מדענים הטבע בשנת 2017, דבר המצביע על כך שהפיצוץ של חיים מורכבים לא עלה בקנה אחד עם עלייה בחמצן, אלא עם העלייה הגדולה הראשונה בצמיחת האצות.

ככל שאנו לומדים יותר על מקורות החיים, פשוטים ומתוחכמים, נראים החיים תמוהים יותר. במובנים מסוימים, זה לא נראה מורכב מאוד בכלל. על פי רוב, מדענים החושבים על המסתורין של מקורות החיים עדיין חושבים על אותו קו של דארווין, ומציעים שהמתכון המקורי לא היה מסובך במיוחד - ואולי היה אפשר לבשל במקום אחר מאשר בכדור הארץ. פול ניילס, למשל, גיאולוג כוכבי עם NASA חוקרת את האפשרות שהחיים יכלו להתפתח על מאדים, אמר בהצהרה באוקטובר 2017 שלפעמים, החיים "לא צריך אווירה נעימה או משטח מתון, אבל רק סלעים, חום, ומים."

מכיוון שחמצן שופע אינו נראה כל מה שדרוש לחיים פשוטים להתפתח למשהו יותר, יש כעת אפשרות גדולה עוד יותר כי המורכבות קיימת במקום אחר מאשר כאן.