Eksperimen merekonstruksi buaian kehidupan

Kehidupan pertama bisa berasal dari ventilasi hidrotermal alkali dari laut kuno

Ventilasi hidrotermal di bidang Kota Pasifik Hilang ini menumpahkan hidrogen dan metana selain air yang kaya mineral - ventilasi serupa bisa menjadi tempat lahirnya kehidupan di Bumi purba. © NOAA Ocean Explorer / URI-ILO, UW, IFE
membacakan

Melihat kembali sup purba: Blok bangunan penting untuk kehidupan pertama di bumi bisa saja muncul di lubang hidrotermal lautan. Ini menunjukkan percobaan di mana para peneliti telah menciptakan kembali ventilasi purba di laboratorium. Di hadapan mineral besi tertentu, asam amino dan biomolekul laktat untuk kehidupan pertama terbentuk dalam air hangat sup primordial mini ini.

Bagaimana dan di mana kehidupan pertama di bumi berasal? Pertanyaan ini masih belum jelas. Dengan demikian, para peneliti mencurigai buaian kehidupan di lubang tanah liat, di kolam air panas, di lubang hidrotermal atau di pori-pori lava beku dari gunung berapi laut. Bahkan biomolekul mana yang merupakan blok pembangun kehidupan pertama masih dalam perdebatan. Menurut satu teori, RNA masih merupakan DNA dari sel pertama sebelum DNA, yang bahan pembangunnya dapat dibentuk bersama dengan asam amino pada sub-gunung berapi, seperti yang disarankan oleh percobaan.

Ventilasi hidrotermal dalam format miniatur

Para peneliti yang dipimpin oleh Laurie Barge dari Jet Propulsion Laboratory NASA kini telah melakukan eksperimen baru yang memberi kehidupan. Mereka ingin tahu apakah ventilasi hidrotermal alkali cocok sebagai situs bangunan untuk blok bangunan seperti asam amino. "Memahami seberapa banyak biomolekul seperti itu hanya dapat dibentuk dari mineral dan prekursor organik adalah penting untuk mengetahui seperti apa kehidupan lingkungan itu, " jelas Barge.

Ventilasi laut dalam dalam miniatur: Dalam percobaan, mineral yang mengandung zat besi dilepaskan dan asam laktat dan asam amino terbentuk. NASA / JPL-Caltech / Flores

Untuk percobaan mereka, para peneliti menciptakan kembali lingkungan kimia-fisik dari salah satu perokok hitam ini dalam skala miniatur. Karena alasan ini, mereka menggunakan mineral besi-oksida (FeO (OH)), yang sering ditemukan di bumi awal, dalam air laut yang sedikit basa yang dipanaskan hingga sekitar 70 ° C. Untuk ini mereka menambahkan senyawa organik piruvat dan amonia, yang dapat dibentuk dalam kondisi seperti itu di ventilasi hidrotermal.

Pembentukan asam amino dan laktat secara spontan

Hasilnya: Di bawah kondisi yang miskin oksigen dari simulasi uranium, mineral besi teroksidasi sebagian bereaksi dengan piruvat dan amonia. Piruvat menerima gugus amina yang mengandung nitrogen dan diubah menjadi alanin asam amino. Pada saat yang sama, laktat, garam dari asam laktat, juga diproduksi. Keduanya merupakan biomolekul penting bagi organisme, dan asam hidrokarboksilat seperti asam laktat juga dianggap sebagai prekursor komponen kehidupan kompleks lainnya. pameran

"Ini menunjukkan bahwa air, sebagian mengurangi sistem mineral besi, seperti yang umum di Bumi awal, mendukung sintesis dan pengayaan molekul organik prebiotik bisa ", Barge dan timnya menyatakan. Faktor positif lainnya adalah gradien geokimia dalam cerobong asap: perbedaan besar dalam kimia dan suhu dalam ruang kecil memberikan energi untuk reaksi kimia dan mungkin telah memicu pembentukan molekul yang semakin kompleks. .

Bantuan untuk mencari kehidupan alien

Menurut para peneliti, percobaan mereka memberikan indikasi lain bahwa ventilasi hidrotermal alkali bisa menjadi tempat lahir yang cocok untuk kehidupan di bumi purba. Pada saat yang sama, ini juga dapat mengungkapkan kondisi di mana kehidupan dapat berasal dari benda langit lainnya. "Kami masih belum memiliki bukti kehidupan alien, tetapi jika kami memahami kondisi yang diperlukan untuk penciptaan kehidupan, maka kami dapat mempersempit tempat, di mana kita mencarinya, "kata Barge.

Setidaknya dua tempat di tata surya sebenarnya bisa memiliki lubang hidrotermal dan karenanya berpotensi sebagai tempat lahir: Bulan Saturnus Enceladus memiliki lapisan es di bawah lapisan esnya berupa samudra subglacial di mana air alkali yang hangat cenderung naik dari permukaan batu panas. Hal serupa dapat terjadi di Europa bulan Jupiter di sini juga ada lautan cair di bawah lapisan es. (Prosiding National Academy of Sciences, 2019; doi: 10.1073 / pnas.1812098116)

Sumber: NASA / JPL

- Nadja Podbregar