Οι βιολόγοι δεν συμφωνούν πλήρως σχετικά με το πού ακριβώς εμφανίστηκε η πρώτη ζωή στη Γη. Μπορεί να εξελίχθηκε στον πυθμένα του ωκεανού, σε ρηχές λίμνες βράχων ή από δομικά στοιχεία που παραδόθηκαν από προσκρούσεις αστεροειδών, ή ίσως από όλα τα παραπάνω. Γνωρίζουμε ότι όλη η ζωή στη Γη χρειάζεται νερό για να επιβιώσει, οπότε η ζωή πιθανότατα αναπτύχθηκε πρώτα εκεί. Αλλά το νερό από μόνο του δεν αρκεί για να πυροδοτήσει τη ζωή- χρειάζεται επίσης ενέργεια.
Σήμερα, τα περισσότερα έμβια όντα αντλούν την ενέργειά τους από το μεταβολισμό των σακχάρων, αλλά αυτά τα μόρια δεν υπήρχαν πριν από 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν πρωτοεξελίχθηκε η ζωή,
Ποιες πηγές ενέργειας ήταν διαθέσιμες για να βοηθήσουν τους πρώτους κατοίκους της Γης να εμφανιστούν;
Κατά τη διάρκεια του Χαδεϊκού αιώνα (περίπου 4,6 έως 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν), η Γη ήταν σε μεγάλο βαθμό ένας ωκεάνιος κόσμος, με περιστασιακά ηφαιστειακά νησιά να ξεπροβάλλουν από το νερό. Μια θεωρία για την προέλευση της ζωής είναι ότι η υπεριώδης (UV) ακτινοβολία του ήλιου βοήθησε στη δημιουργία πολύπλοκων μορίων σε ρηχές λίμνες βράχων σε ηφαιστειακά νησιά, δήλωσε ο Eloi Camprubi-Casas (ανοίγει σε νέα καρτέλα) , βιολόγος που μελετά την προέλευση της ζωής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας Rio Grande Valley,
"Η υπεριώδης [ακτινοβολία] είναι σπουδαία επειδή είναι τόσο ενεργητική που δημιουργεί ιονισμένα μόρια, καθιστώντας τα πιο αντιδραστικά" και πιο πιθανό να συνδυαστούν σε μεγαλύτερα, πιο πολύπλοκα μόρια που απαιτούνται για τη δημιουργία των δομικών στοιχείων της ζωής, δήλωσε ο Camprubi-Casas στο Live Science. Ωστόσο, "η υπεριώδης ακτινοβολία δημιουργεί επίσης ένα πρόβλημα που ουσιαστικά διασπά οτιδήποτε έχετε", δήλωσε ο Camprubi-Casas. Έτσι, ακόμη και όταν σχηματίζονταν πολύπλοκα μόρια, θα είχαν επίσης υποβαθμιστεί λόγω της ακτινοβολίας του ήλιου.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο Camprubi-Casas και οι συνάδελφοί του υποψιάζονται ότι η προέλευση της ζωής έλαβε χώρα κάπου μακριά από αυτές τις ζεστές λίμνες &mdash- στον πυθμένα της θάλασσας, όπου ζεστό, αλκαλικό νερό αναμείχθηκε με δροσερό, όξινο νερό, δημιουργώντας μια σούπα χημικής ενέργειας που θα μπορούσε να αποτελέσει τη σπίθα για την εξέλιξη της ζωής.
Βαθιά κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού, περιοχές γεωθερμικής δραστηριότητας σχηματίζονται στα όρια των πλακών καθώς το μάγμα ανεβαίνει από τον μανδύα της Γης. Κρύο ωκεάνιο νερό εισχωρεί σε ρωγμές σε αυτές τις θερμές περιοχές και διαλύει ορυκτά από τα πετρώματα. Όταν το ζεστό νερό βγαίνει από τις ρωγμές και ρέει στον κρύο ωκεανό, τα ορυκτά καθιζάνουν, σχηματίζοντας "καμινάδες" οργανικού υλικού", εξήγησε η Camprubi-Casas. Αυτό το υγρό είναι ιδιαίτερα αλκαλικό και περιέχει πολύ αέριο υδρογόνο, και κατά τη διάρκεια της Χαδείας, η ατμόσφαιρα της Γης έσφυζε από διοξείδιο του άνθρακα, μεγάλο μέρος του οποίου διαλύθηκε στον ωκεανό, καθιστώντας τον ωκεανό ελαφρώς όξινο.
Όταν το νερό από τους υδροθερμικούς αεραγωγούς συνδυάστηκε με διοξείδιο του άνθρακα διαλυμένο στο νερό, τα μόρια που προέκυψαν έγιναν "πολύ πιο χημικά ενεργά και μπορείς να αρχίσεις να προσθέτεις άζωτο για να φτιάξεις αμινοξέα ή να προσθέτεις άζωτο και οξυγόνο για να σχηματίσεις τα δομικά στοιχεία του DNA", δήλωσε ο Camprubi-Casas.
Παράδοση των δομικών στοιχείων της ζωής από το διάστημα
Μια θεωρία σχετικά με την προέλευση της ζωής στη Γη υποστηρίζει ότι τα δομικά στοιχεία της ζωής παραδόθηκαν από συγκρούσεις αστεροειδών, οι οποίες ήταν πιο συχνές στην εποχή του Χαδέα απ' ό,τι σήμερα. Σε έναν αστεροειδή, ένα στρώμα πάγου θα προστάτευε τα απλά σάκχαρα και τα μικρά αμινοξέα &mdash- τις πρώτες ύλες που απαιτούνται για την προβιοτική χημεία &mdash- από μεγάλη ποσότητα της σκληρής ακτινοβολίας του ήλιου, δήλωσε ο Partha Bera (ανοίγει σε νέα καρτέλα) , ερευνητής στο Ινστιτούτο Περιβαλλοντικών Ερευνών Bay Area της NASA.
"Αυτά τα σώματα εκτίθενται στο φως του ήλιου για εκατομμύρια χρόνια και παράγουν ρίζες &mdash- ενεργά συστατικά &mdash- που μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους ακόμη και σε χαμηλή θερμοκρασία", δήλωσε ο Bera στο Live Science. Οι ρίζες είναι άτομα, μόρια ή ιόντα με ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο, που τα καθιστά έτοιμα να αντιδράσουν με οτιδήποτε,
Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση για την προέλευση της ζωής, όταν αυτοί οι αστεροειδείς χτύπησαν τη Γη, τα ιδιαίτερα δραστικά μόρια θα αναμείχθηκαν με άλλα απλά μόρια στον ωκεανό για να δημιουργήσουν την πολύπλοκη χημεία που απαιτείται για να ξεκινήσει η ζωή. Σε αυτή την περίπτωση, η πηγή ενέργειας θα ήταν επίσης η γεωθερμική θερμότητα, δήλωσε ο Bera.
Επειδή υπάρχουν πολύ λίγα (και μικρά) δείγματα πετρωμάτων από αυτή την περίοδο της ιστορίας της Γης, είναι αδύνατο να γνωρίζουμε ακριβώς ποια πηγή ενέργειας — ο ήλιος, η γεωθερμική χημεία ή η γεωθερμική θερμότητα — πυροδότησε την εξέλιξη της ζωής. Αλλά η έρευνα στα εργαστήρια και πολλές έντονες συζητήσεις θα μας βοηθήσουν να ξεκαθαρίσουμε την πιθανή προέλευσή μας.
