Źródło życia: nowy ślad, pumeks

Badacze z uniwersytetu w Oksfordzie i z Western Australia właśnie opublikowali interesującą propozycję w dzienniku Astrobiology. Kamienie pumeksowe pływające swobodnie w ciepłej prymitywnej zupie oceanów młodej Ziemi mogły mieć swój udział w pojawieniu się życia.

Trzy wielkie fundamentalne pytania naukowe, które odziedziczyliśmy po XX wieku, są z całą pewnością tymi, które dotyczą pochodzenia świata, stosunku między materią i duchem, a w końcu źródła życia. Jeśli więc musimy przewidywać możliwość znalezienia odpowiedzi na te trzy zagadki w ciągu XXI wieku, to ostania z nich może mieć już teraz, w końcu, szanse, których nie można zaniedbać, na rozwiązanie.

Jednakże, jeśli chodzi o różne etapy, które doprowadziły od Big Bang do powstania życia, dużo więcej wiemy na temat pochodzenia gwiad, galaktyk i planet, niż na temat pojawienia się DNA i pierwszych komórek.

Od czasu teorii prymitywnej ciepłej zupy, zaproponowanej przez dwóch biochemików, z których jeden nazywał się  Alexandre Oparine (1894-1980), a drugi John Haldane (1892-1964), w latach 1920, postępy w tej dziedzinie były wolne.

W tej epoce, obydwaj badacze zaproponowali teorię, iż molekuły organiczne mogły się ukształtować na prymitywnej Ziemi z atmosfery przypominającej atmosferę panującą na Jupiterze, to znaczy złożonej z dwutlenku węgla, metanu, wodoru, amoniaku oraz oparów wody, pod działaniem ultrafioletowego promieniowania słonecznego.

Molekuły te, opadające do oceanów na Ziemi, powstającej w hadeanie, miały się złożyć na „gorącą pierwszą zupę”, w której chemiczna ewolucja prebiotyków skończyła się pojawieniem się życia.

Doświadczenia przeprowadzone przez Stanley’a Millera wykazały następnie, iż w ten sposób można syntezować aminokwasy, ale na podstawie mieszanki gazów, poddanej wyładowaniom elektrycznym, mającym odtwarzać prymitywną atmosferę poddaną działaniu błyskawic burzowych.

Od tej pory, inne hipotezy również były wysuwane, takie jak rola złogów soli. Odkrycie źródeł hydrotermalnych na przykład otworzył drzwi do tej możliwości, iż życie mogło się pojawić w okolicach czarnych albo białych kominów albo na dnie oceanów prymitywnych.

Naturalne reaktory chemiczne?

Inny możliwy związek z aktywnością wulkaniczną zostało właśnie zaproponowane przez naukowca z Oksfordu, pana Martina Brasier, oraz przez pana Davida Wacey z University of Western Australia.

W artykule opublikowanym w Astrobiology, obydwaj badacze każą zauważyć, iż kamienie pumeksowe, które pływają sobie swobodnie w wodzie, tworząc na jej powierzchni prawdziwe kamieniste dywany, prezentują obiecujące cechy charakterystyczne, pozwalające zrozumieć pojawienie się pierwszych żywych form na ziemi.

Kamień pumeksowy posiada największy stosunek powierzchnia/objętość ze wszystkich znanych skał i jest on jedyną skałą wulkaniczną, która unosi się na morzu.

Metale, składniki orgniczne oraz związki fosforanowe w bardzo wyraźny sposób skupiają się oczywiście na jego powierzchni. Sama skała jest bardzo gościnna dla katalizatorów organicznych, takich jak zeolit.

Produkowane w momencie niektórych erupcji wulkanicznych, mogą one, jak to dobrze wiemy, w pewnym momencie unosić się na powierzchni moża, zanim utkną na plażach przez dłuższy okres czasu.

Dlatego też, jak zauważa to Brassier, pumeks jest potencjalnie narażony na kontakt z, między innymi, błyskawicą związaną z wybuchami wulkanów, z węglowodorami i z melatami produkowanymi przez źródła termalne oraz ultrafioletowe promieniowanie słoneczne.

Wszystkie te warunki mają możliwość podtrzymywania, a nawet generowania, procesów chemicznych, o których myślimy, iż stworzyły pierwsze żywe komórki.

Badacze uważają, że ich hipotezę można przetestować badając pozostałości kopalne po pływających „dywanach” z pumeksu, i przeprowadzając doświadczenia w laboratorium, aby zobaczyć, czy te magmowe skały mogą stwarzać związki organiczne, kiedy są okresowo podgrzewane i narażone na działanie promieni ultrafioletowych.