Временные изменения планетарного железа являются движущей силой эволюции
Роль формирования ядра в последующей обитаемости Земли хорошо известна в отношении генерации ее магнитного поля. Ученые утверждают, что именно содержание железа в силикатной мантии — результат условий и механизмов формирования ядра — играет преобладающую роль в обитаемости Земли и последующей эволюции жизни.
С точки зрения обитаемых миров, в теории эволюции действуют два конкурирующих фактора: во-первых, мантии должны содержать запасы переходных элементов, способных инициировать и поддерживать простую жизнь, и, во-вторых, мантии также должны быть способны сохранять поверхностные воды в течение периодов времени, имеющих отношение к эволюции сложной жизни.
Первое исключило бы планеты, которые подверглись формированию ядра в очень жестких условиях, подобных меркурийским. Второе предполагает, что планеты с богатой железом мантией, похожей на Марс, могут изолировать поверхностные воды в геологически быстрых масштабах времени. Хотя Земля занимает композиционное и позиционное «приятное место», чувствительность обитаемости планеты к содержанию железа в мантии и то, как это может измениться с массой планеты, остаются неясными.
Ученые предполагают, что сочетание как богатой железом ранней Земли, так и последующего удаления железа во время окисления поверхности обеспечивает уникальный набор экологических факторов, которые повлияли на эволюцию жизни на протяжении всей истории Земли. Простая одноклеточная жизнь, возможно, может быть относительно распространенной во Вселенной, но совокупный набор условий и временных событий, которые привели к развитию на Земле более сложных форм жизни, может быть значительно более редким.
Железо играло различные роли, влияя на обитаемость Земли, в развитии биосферы и как незаменимое, но ограничивающее питательное вещество в ходе эволюции. На развитие сложных форм жизни, таких как фагоцитоз, хищничество, эндосимбиоз и эволюция митохондрий, а также многоклеточность, существенное влияние оказала необходимость приобретения и эффективного использования железа на фоне временных изменений в его биодоступности.
Говоря о проблемах современности, ожидается, что продолжающаяся на Земле антропогенная эскалация в атмосфере CO2 увеличит распространенность дефицита железа из-за его относительно плохого усвоения растениями, которые являются источниками этого элемента для людей и домашнего скота. Дефицит железа является наиболее распространенным дефицитом микроэлементов у более миллиарда человек. Несмотря на то, что он может защитить от некоторых бактериальных инфекций и малярии, он все же вызывает анемию и снижает иммунитет, о чем наглядно говорят исследования, проведенные с применением детектирующих амплификаторов.
Заглядывая в будущее, можно ожидать, что изменение доступности железа в планетарном масштабе, вызванное потенциально быстрым изменением климата, создаст давление отбора на хозяев и патогенные микроорганизмы во всей биосфере, что неизбежно скажется на здоровье человека.
