Soda lake phosphorus fluxes controlled by biological uptake imply abundant phosphate in plausible origin-of-life environments
Notice bibliographique
Résumé
Phosphate is crucial for the origin of life but typical environmental concentrations are too low for prebiotic synthesis of essential biomolecules like nucleic acids. However, evaporative, sodium-carbonate rich “soda” lakes can accumulate extreme phosphate levels sufficient for prebiotic synthesis. In modern soda lakes, this presumably requires small biological and inorganic (apatite mineral formation) sinks, but the relative importance of these sinks is unclear because studies on phosphorus fluxes in soda lakes are lacking. Here, we quantified phosphorus source and sink fluxes in the extremely phosphate-rich Last Chance Lake (LCL), Canada, and neighboring, moderately phosphate-rich, Goodenough Lake (GL). Within the total phosphorus (0.1 wt%) in LCL sediments, sequential extraction showed 61 % detrital apatite, ∼19 % dissolved phosphate, ∼11 % organic-bound phosphorus (P org ), 6 % carbonate-bound P, and ∼2 % authigenic apatite. Combining these measurements with hydrological fluxes, we demonstrate that evapo-concentration of dilute inflow sufficed to accumulate tens of millimolar phosphate on a millennial timescale due to small sinks. Low apatite formation rates directly confirmed a previously hypothesized mechanism allowing extreme phosphate solubility at high carbonate concentrations. Yet, it is its 18 × lower P org formation rates that mainly distinguish LCL from the less phosphate-rich, more biologically active GL. Because low productivity is key, evaporative soda lakes on prebiotic Earth should have commonly attained millimolar phosphate levels. Consequently, we identify soda lakes as the only known natural environments with sufficiently high phosphate levels for critical phosphorylation and catalysis in prebiotic synthesis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».