Maleńkie szczeliny skalne: fabryki życia

Autorzy badań zaprezentowanych w „Nature” nie twierdzą wprost, że pierwsza komórka biologiczna została „zmontowana” w jednej z malutkich szczelin. Ich doświadczenia pośrednio wskazują jednak, gdzie na młodej Ziemi takie montownie mogły się znajdować. Były to strefy wulkaniczne, źródła hydrotermalne, wody gruntowe docierające do ognisk (intruzji) magmy, która podpłynęła blisko powierzchni globu – i wszelkie inne miejsca znajdujące się w płytkich poziomach skorupy ziemskiej, do których docierały strumienie ciepła generowanego przez glob. Drugim warunkiem było istnienie mikroskopijnych szczelin skalnych, połączonych ze sobą i tworzących gęstą siateczkę spękań.

„Jednego i drugiego, czyli ciepła geotermalnego i mikroszczelin, nie brakowało na młodej Ziemi” – zauważają autorzy badań. Ich zdaniem takie miejsca sprzyjały akumulacji podstawowych chemicznych budulców życia, takich jak aminokwasy, zasady azotowe, nukleotydy i wiele innych związków organicznych. Kiedy nazbierało się już ich wystarczająco dużo, wówczas mogły się z nich formować białka, kwasy nukleinowe i inne biopolimery występujące we wszystkich żywych organizmach. Akumulacja składników torowała drogę ich polimeryzacji, a w dalszej kolejności – przemianie martwej materii w żywą. Skoro ten pierwszy etap, czyli akumulacja, był taki istotny, to jak mógł przebiegać?

Odpowiedzi na to pytanie szukali Christof Mast, biochemik z Ludwig-Maximilians-Universität w Monachium i jego współpracownicy. Zaczęli od modeli komputerowych, ale skończyło się na serii eksperymentów. W laboratorium przepuszczali roztwory wodne z mieszaninami związków organicznych przez mikroszczeliny o średnicy 170 mikrometrów. Podgrzewali je, wytwarzając w szczelinach różnicę temperatury i inicjując w ten sposób zjawisko zwane termoforezą lub dyfuzją termiczną. Doprowadziło ono do odfiltrowania z roztworu kilkudziesięciu związków organicznych, których koncentracja wzrosła dziesiątki razy. W jednym z eksperymentów w szczelinie nastąpiło połączenie dwóch cząsteczek aminokwasu glicyny, czyli powstał najprostszy, bo dwucząsteczkowy, biopolimer peptydowy. „Nasze eksperymenty sugerują, że podgrzane ciepłem geotermalnym mikroszczeliny skalne mogły być głównymi fabrykami chemicznych cegiełek życia na młodej Ziemi” – podsumowują naukowcy. Słowem, zaczęło się od geologii, później była chemia, a na końcu – biologia.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.