Is de ontbrekende schakel gevonden? Onderzoek onthult mogelijke geboorteplaats van het vroege leven in warmwaterbronnen

Newcastle, Verenigd Koninkrijk — Kunnen oude warmwaterbronnen de mysterieuze oorsprong van het leven op aarde onthullen? Dit is waar wetenschappers van Newcastle University op rekenen. Hun nieuwe onderzoek onderzoekt hoe de eerste levende systemen meer dan 3,5 miljard jaar geleden uit niet-levend geologisch materiaal ontstonden.

De ontdekking van het team omvat de creatie van organische moleculen, waaronder vetzuren met lange ketens, die essentiële componenten zijn van vroege celmembranen. Deze bevindingen verklaren mogelijk een belangrijke stap in de vorming van leven op aarde miljarden jaren geleden, wat een plausibele oorsprong suggereert voor de fundamentele organische moleculen van oude celmembranen.

Vetzuren zijn lange organische moleculen met gebieden die water aantrekken en afstoten, en die op natuurlijke wijze celachtige compartimenten in water vormen. Er wordt aangenomen dat deze moleculen een essentiële rol hebben gespeeld bij het maken van de eerste celmembranen. De oorsprong van deze vetzuren in de vroege levensfasen is echter een mysterie gebleven. Onderzoekers van de Universiteit van Newcastle suggereren dat deze moleculen zich zouden kunnen hebben gevormd in hydrothermale ventilatieopeningen, waar waterstofrijke vloeistoffen uit onderwateropeningen zich vermengen met zeewater dat kooldioxide bevat.

Door de oceanische omstandigheden van de vroege aarde in hun laboratorium na te bootsen, ontdekte het team dat het mengen van waterstof, bicarbonaat en ijzerrijk magnetiet in een gematigde omgeving vergelijkbaar met hydrothermale ventilatieopeningen leidde tot de vorming van deze biomoleculen.

“Basis voor de oorsprong van het leven zijn cellulaire compartimenten, die essentieel zijn voor het isoleren van de interne chemie van de externe omgeving. Deze compartimenten waren nuttig bij het bevorderen van de reacties die het leven in stand houden. Door chemicaliën te concentreren en de energieproductie te vergemakkelijken, dienen ze waarschijnlijk als een hoeksteen van het leven.” de eerste momenten van het leven. Universitaire uitgave.

De studie suggereert dat de reactie van waterstofrijke vloeistoffen uit alkalische hydrothermale ventilatieopeningen met bicarbonaatrijk water op op ijzer gebaseerde mineralen de vorming van vroege celmembranen had kunnen versnellen. Dit proces heeft mogelijk een verscheidenheid aan membraantypen opgeleverd, waarvan sommige de bakermat van het leven zoals wij dat kennen kunnen zijn geweest.

“Wij geloven dat dit onderzoek de eerste stap kan zetten naar hoe het leven op onze planeet is ontstaan”, zegt hoofdonderzoeker dr. John Tilling, lezer in biogeochemie aan de School of Natural Environmental Sciences van de Universiteit van Newcastle, in zijn artikel. Universitaire uitgave. “Het onderzoek in ons laboratorium gaat nu verder met het bepalen van de tweede belangrijke stap; hoe deze organische moleculen die aanvankelijk ‘vastzaten’ aan minerale oppervlakken konden losbreken om celachtige kamers te vormen omgeven door een bolvormig membraan; de eerste mogelijke ‘protocellen’ die vormden het eerste cellulaire leven.

Interessant genoeg suggereert het onderzoek ook dat soortgelijke filmvormende reacties nog steeds kunnen plaatsvinden in oceanen onder de ijskoude oppervlakken van manen in ons zonnestelsel, wat de mogelijkheid suggereert dat leven zijn oorsprong vindt op deze verre werelden.

Deze studie geeft niet alleen inzicht in de oorsprong van het leven op aarde, maar opent ook manieren om de mogelijkheid van leven elders in het universum te begrijpen.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Aarde- en milieucommunicatie.

Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in: