Reacții chimice antice care ar fi putut declanșa viața
Viața pe Pământ a început probabil în „grădini chimice” subacvatice calde, bogate în hidrogen și fier. Cercetătorii din Germania au reprodus acest mediu într-un flacon, demonstrând că formele arhaice de viață din adâncurile oceanului pot supraviețui în aceste condiții primordiale.
Primele organisme au fost nevoite să se descurce cu materiile brute ale Pământului, într-un mediu lipsit de oxigen și fără fotosinteză. Microbii din adâncuri, care trăiesc în apropierea izvoarelor hidrotermale, împrumută electroni de la hidrogenul provenit din miezul Pământului, utilizând o metodă numită calea acetil CoA pentru a fixa carbonul anorganic în compuși organici.
O echipă condusă de geochimista Vanessa Helmbrecht de la Universitatea Ludwig Maximilian din München a dorit să testeze impactul fierului dizolvat asupra acestor reacții chimice. Aceștia au simulat condițiile oceanice din perioada Arhaică timpurie, când apele conțineau mult mai mult fier decât astăzi.
Experimentele au implicat o arhee unicelulară din specia Methanocaldococcus jannaschii, care utilizează calea acetil CoA, bazându-se pe dioxid de carbon și hidrogen ca surse de energie. Cercetătorii sugerează că H₂ abiotic ar fi fost un donator de electroni important, iar CO₂ un acceptor-cheie pentru primele celule.
Prin injectarea unui fluid sulfidic într-o apă fără oxigen dizolvat, s-a format un precipitat negru care a crescut rapid, demonstrând astfel cum mineralele de sulfură de fier s-au putut forma în condiții similare cu cele de pe Pământul primar.
Reacțiile chimice antice care ar fi putut declanșa viața
Oamenii de știință au reușit să recreeze reacțiile chimice antice care ar fi putut juca un rol crucial în apariția vieții pe Pământ. Studiul a fost realizat folosind microorganisme din mediul extrem în care acestea prosperă, cum ar fi M. jannaschii.
„La început, ne așteptam la o creștere foarte redusă, deoarece nu am adăugat nutrienți suplimentari, vitamine sau metale în urme,” a declarat Helmbrecht. Cu toate acestea, cercetătorii au observat că arheele nu doar că au exprimat în exces genele metabolismului acetil CoA, dar au și crescut semnificativ.
Celulele M. jannaschii s-au grupat în apropierea particulelor de mackinawit, un aspect similar cu unele dintre cele mai vechi fosile ale vieții. Aceasta sugerează că aceste „grădini chimice” ar fi putut să susțină primele microorganisme ale Pământului.
Studiul oferă dovezi că metabolismul acetil CoA a apărut în medii extreme, sărace în energie, unde viața ar fi putut să își facă apariția. Cercetarea a fost publicată în revista Nature Ecology & Evolution.
