Експериментът реконструира люлката на живота

Първият живот можеше да възникне в алкални хидротермални отвори на древните морета

Този хидротермален отдушник в полето на Тихия океан Загубен град разлива водород и метан в допълнение към богата на минерали вода - подобни отвори биха могли да бъдат люлка на живота на ранната Земя. © NOAA Ocean Explorer / URI-ILO, UW, IFE
чете на глас

Поглеждайки назад към изконната супа: Важните градивни елементи за първия живот на земята биха могли да възникнат при хидротермалните отвори на океаните. Това показва експеримент, при който изследователите са пресъздали такива първоначални отвори в лабораторията. В присъствието на определени железни минерали, аминокиселини и лактатни биомолекули за първи живот се образуват в топлата вода на тази миниатюрна първична супа.

Как и къде е възникнал първият живот на земята? Този въпрос все още не е ясен. Така изследователите подозират люлката на живота в глинени ями, в горещи басейни, в хидротермални отвори или в порите на замръзналата лава от морските вулкани. Дори кои биомолекули са били първите градивни елементи на живота, все още се оспорват. Според една теория, РНК все още е била ДНК на първите клетки преди ДНК, чиито градивни елементи биха могли да се образуват заедно с аминокиселини върху субвулкани, както предполагат експериментите.

Хидротермален отдушник в миниатюрен формат

Изследователи, ръководени от Лори Барж от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, сега проведоха нов животворен експеримент. Те искаха да знаят дали алкалните хидротермални отвори са подходящи като строителни площадки за изграждане на блокове като аминокиселини. „Разбирането колко много такива биомолекули могат да се образуват само от минерали и органични прекурсори е важно, за да разберете какъв вид живот може да бъде в околната среда“, обяснява Бардж.

Дълбоководен отдушник в миниатюра: В експеримента се отделят съдържащи желязо минерали и се образуват млечна киселина и аминокиселини. NASA / JPL-Caltech / Flores

За експеримента си изследователите пресъздадоха химически-физическата среда на един от тези черни пушачи в миниатюрен мащаб. Поради тази причина те са използвали минерал от железен оксид (FeO (OH)), който често се среща в ранната земя, в леко алкална морска вода, загрята до около 70 ° C. Към това те добавят органичните съединения пируват и амоняк, които могат да се образуват при такива условия при хидротермални отвори.

Спонтанно образуване на аминокиселина и лактат

Резултатът: При бедни на кислород условия на симулирания уран частично окисленият железен минерал реагира с пирувата и амоняка. Пируватът получава аминосъдържаща аминна група и се превръща в аминокиселина аланин. В същото време се получава и лактат, солта на млечната киселина. И двете са важни биомолекули за организмите, а хидрокарбоксилните киселини като млечна киселина също се разглеждат като предшественици на други сложни компоненти от живота. показ

„Това показва, че водни, частично редуциращи минерални системи от желязо, каквито са били често срещани на ранната Земя, благоприятстват синтеза и обогатяването на пребиотични органични молекули можеше ", Бардж и нейният екип. Друг положителен фактор биха могли да бъдат геохимичните градиенти в комините: големите разлики в химията и температурата в малко пространство осигуряват енергия за химични реакции и може да са стимулирали образуването на все по-сложни молекули,

Помощ за търсене на извънземен живот

Според изследователите, техният експеримент дава още една индикация, че алкалните хидротермални отвори биха могли да бъдат подходяща люлка на живота на първичната земя. В същото време това би могло да разкрие и условията, при които животът би могъл да възникне върху други небесни тела. „Все още нямаме доказателства за извънземния живот, но ако разберем условията, необходими за създаването на живота, тогава можем да стесним местата, където го търсим - казва Бардж.

Поне на две места в Слънчевата система всъщност биха могли да има хидротермални отвори и по този начин потенциални люлки на живота: Луната на Сатурн Енцелад е под ледената си кора подпланков океан, в който топла, алкална вода вероятно ще се издигне от горещата скална повърхност. Нещо подобно може да се случи на луната на Юпитер, Европа тук също има течен океан под ледената кора. (Трудове на Националната академия на науките, 2019; doi: 10.1073 / pnas.1812098116)

Източник: НАСА / JPL

- Надя Подбрегар