Biologai nesutaria, kur tiksliai atsirado pirmoji gyvybė Žemėje. Ji galėjo išsivystyti vandenyno dugne, sekliuose uolienų baseinuose arba iš asteroidų smūgių atneštų statybinių medžiagų, o gal ir iš visų išvardytų dalykų. Žinome, kad visai gyvybei Žemėje išgyventi reikalingas vanduo, todėl gyvybė greičiausiai pirmiausia išsivystė jame. Tačiau vien vandens nepakanka gyvybei įžiebti; jai taip pat reikia energijos.
Šiandien dauguma gyvų būtybių gauna energijos iš cukrų, tačiau prieš 3,7 mlrd. metų, kai išsivystė gyvybė, šių molekulių dar nebuvo.
Taigi kokie energijos šaltiniai padėjo atsirasti pirmiesiems Žemės gyventojams?
Hadėjo epochoje (maždaug prieš 4,6-4 mlrd. metų) Žemė daugiausia buvo vandenynų pasaulis, kuriame retkarčiais iš vandens iškildavo vulkaninės salos. Viena iš gyvybės atsiradimo teorijų teigia, kad saulės ultravioletinė (UV) spinduliuotė padėjo sukurti sudėtingas molekules sekliuose uolienų baseinuose vulkaninėse salose, - sakė Eloi Camprubi-Casasas (atsidaro naujame skirtuke) , biologas, tyrinėjantis gyvybės kilmę Teksaso universitete Rio Grandės slėnyje (The University of Texas Rio Grande Valley);
"UV [spinduliuotė] yra puiki, nes yra tokia energinga, kad joje susidaro jonizuotos molekulės, todėl jos tampa reaktyvesnės" ir labiau tikėtina, kad susijungs į didesnes ir sudėtingesnes molekules, kurių reikia gyvybės statybiniams blokams sukurti, - "Live Science" sakė Camprubi-Casas. Tačiau "UV spinduliuotė taip pat sukelia problemą, kad iš esmės suskaidys viską, ką turite", - sakė Camprubi-Casas. Taigi, net ir susiformavus sudėtingoms molekulėms, jos taip pat turėjo suirti dėl Saulės spinduliuotės.
Todėl Camprubi-Casas ir jo kolegos įtaria, kad gyvybė atsirado kažkur toli nuo tų šiltų tvenkinių — jūros dugne, kur karštas šarminis vanduo susimaišė su vėsiu rūgščiu vandeniu, sukurdamas cheminės energijos sriubą, kuri galėjo tapti gyvybės evoliucijos kibirkštimi.
Giliai po vandenyno paviršiumi, ties plokščių riba, magmai kylant iš Žemės mantijos, susiformuoja geoterminio aktyvumo sritys. Šaltas vandenyno vanduo prasiskverbia į šių karštųjų sričių plyšius ir tirpdo uolienų mineralus. Kai karštas vanduo ištrūksta iš plyšių ir teka į šaltą vandenyną, mineralai nusėda, sudarydami organinių medžiagų "kaminus", - aiškino Camprubi-Casas. Šis skystis yra labai šarminis, jame yra daug vandenilio dujų, o hadėjo laikotarpiu Žemės atmosferoje buvo daug anglies dioksido, kurio didžioji dalis ištirpo vandenyne, todėl vandenynas tapo šiek tiek rūgštus.
Kai vanduo iš hidroterminių versmių susijungė su vandenyje ištirpusiu anglies dioksidu, susidariusios molekulės tapo "daug chemiškai aktyvesnės ir galima pradėti pridėti azoto, kad susidarytų aminorūgštys, arba pridėti azoto ir deguonies, kad susidarytų DNR statybiniai blokai", - sakė Camprubi-Casas.
Gyvybės sudedamųjų dalių pristatymas iš kosmoso
Viena iš gyvybės Žemėje atsiradimo teorijų teigia, kad gyvybės pagrindą sudarė asteroidų smūgiai, kurie hadėjo amžiuje buvo dažnesni nei dabar. Asteroide esantis ledo sluoksnis būtų apsaugojęs paprastąjį cukrų ir mažąsias aminorūgštis, t. y. prebiotinei chemijai reikalingus ingredientus, nuo aštrios Saulės spinduliuotės, - sakė Partha Bera (atsidaro naujame skirtuke) , NASA Įlankos aplinkos tyrimų instituto mokslininkas.
"Šie kūnai milijonus metų veikiami saulės spindulių, todėl juose susidaro radikalų, veikliųjų medžiagų, kurios gali reaguoti tarpusavyje net ir žemoje temperatūroje", - "Live Science" sakė Bera. Radikalai - tai atomai, molekulės ar jonai, turintys papildomą elektroną, todėl jie gali reaguoti su bet kuo.
Pagal šią gyvybės atsiradimo hipotezę, kai šie asteroidai trenkėsi į Žemę, labai reaktyvios molekulės turėjo susimaišyti su kitomis paprastomis vandenyno molekulėmis ir sukurti sudėtingą chemiją, reikalingą gyvybei pradėti. Šiuo atveju energijos šaltinis taip pat būtų buvusi geoterminė šiluma, sakė Bera.
Kadangi iš šio Žemės istorijos laikotarpio yra labai mažai (ir mažų) uolienų pavyzdžių, neįmanoma tiksliai nustatyti, koks energijos šaltinis - Saulė, geoterminė chemija ar geoterminė šiluma - paskatino gyvybės evoliuciją. Tačiau tyrimai laboratorijose ir daugybė karštų diskusijų padės mums išsiaiškinti galimas gyvybės ištakas.
