Elu Maal võis alguse saada ootamatust kohast

Elu tekkeks võisid tõuke anda kuumaveeallikad. Foto: Shutterstock

Üks suurimaid teaduslikke mõistatusi on elu tekkimine Maal. Teadlastel on nüüd vastustesse lisada uusi teadmistekilde. Elu tekkeks võisid tõuke anda kuumaveeallikad.

Teadlased on sageli keskendunud süvameres asuvatele hüdrotermilistele lõõridele – ookeanipõhja tornilaadsetele struktuuridele, mis eraldavad pidevalt orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete segu. Need lõõrid sisaldavad rauasulfiide, mineraale, mis võisid aidata käivitada elu tekkele viinud varajasi keemilisi reaktsioone. Samasuguseid mineraale leidub ka tänapäeva kuumaveeallikates, näiteks Yellowstone’i rahvuspargis Ameerika Ühendriikides.

Hiljutised uuringud viitavad, et iidsed maismaal asuvad kuumaveeallikad võisid mängida elu tekkes sama olulist rolli kui süvameres olevad lõõrid, kirjutab The Conversationis teadlane Quoc Phuong Tran. 

Süsivesinike sidumine ehk süsinikdioksiidi muundamine orgaanilisteks molekulideks on elusorganismidele oluline protsess. Paljudel eluvormidel, sealhulgas taimedel, bakteritel ja arhedeks nimetatavatel mikroorganismidel, on selle saavutamiseks erinevad teed. Fotosüntees on üks näide.

Kõik need hõlmavad ensüümide ja valkude kaskaadi ning mõned rauda ja väävlit.

Raua-väävli klastritega valke võime leida kõigis eluvormides. Tegelikult väidavad teadlased, et need pärinevad viimaselt universaalselt ühiselt esivanemalt – iidselt rakult, millest võis areneda välja mitmekülgne elu, nagu seda praegu tunneme.

Raudsulfiidid on mineraalid, mis tekivad siis, kui lahustunud raud reageerib vesiniksulfiidiga – vulkaanilise gaasiga, mis paneb kuumaveeallikad mädamunade järgi lõhnama.

Kui vaadata raudsulfiidide struktuuri tähelepanelikult ilmneb, et mõned neist näevad välja uskumatult sarnased raua-väävli klastritega. See viitab, et need mineraalid võisid mängida võtmerolli varases geokeemia ja bioloogia vahelises üleminekus.

Teadlased konstrueerisid väikese kambrikeskkonna, mis jäljendas iidseid kuumaveeallikaid. Kambris kasutati sünteesitud rauasulfiide – nii puhtaid kui ka metallidega rikastatud proove. Nendele suunati erinevat tüüpi UV-valgust ja lisati süsinikdioksiidi ning vesinikugaasi. Katsete tulemusena leiti, et kõik rauasulfiidi proovid suutsid toota metanooli, mis on süsiniku sidumise produkt. Toodang suurenes kõrgetel temperatuuridel ja valguse käes.

Eksperimendid näitasid teadlaste hinnangul, et rauasulfiidid võivad soodustada süsiniku sidumist nii süvameres kui ka maismaal asuvates kuumaveeallikates. Seejuures kasutati maismaa tingimustes erinevat mehhanismi, kuid tulemused toetavad hüpoteesi, et raua-väävli klastrid olid olulised elu tekkes, sõltumata selle täpsest asukohast.

Uurimus laiendab arusaama tingimustest, mille alusel elu Maal võis tekkida, ning aitab ühendada seni eraldiseisvaid teooriaid.