Biologi se ne strinjajo, kje natančno se je pojavilo prvo življenje na Zemlji. Morda se je razvilo na dnu oceana, v plitvih skalnih bazenih ali iz gradnikov, ki so jih prinesli trki asteroidov, ali pa iz vsega naštetega. Vemo, da vse življenje na Zemlji za preživetje potrebuje vodo, zato se je življenje verjetno najprej razvilo tam. Vendar samo voda ni dovolj za nastanek življenja; potrebuje tudi energijo.
Danes večina živih bitij pridobiva energijo s presnovo sladkorjev, vendar te molekule pred 3,7 milijarde let, ko se je prvič razvilo življenje, še niso obstajale.
Kateri viri energije so bili na voljo, da so se lahko pojavili prvi prebivalci Zemlje?
V hadejskem obdobju (pred približno 4,6 do 4 milijardami let) je bila Zemlja večinoma oceanski svet, iz vode pa je občasno štrlel vulkanski otok. Ena od teorij o nastanku življenja je, da je ultravijolično (UV) sončno sevanje pomagalo ustvariti zapletene molekule v plitvih skalnih bazenih na vulkanskih otokih, pravi Eloi Camprubi-Casas (odpre se v novem zavihku) , biolog, ki preučuje nastanek življenja na teksaški univerzi Rio Grande Valley.
"Camprubi-Casas je za revijo Live Science povedal, da je UV [sevanje] odlično, ker je tako energijsko, da ustvarja ionizirane molekule, zaradi česar so te bolj reaktivne" in se lažje združujejo v večje in kompleksnejše molekule, ki so potrebne za ustvarjanje gradnikov življenja. Vendar pa "UV sevanje povzroča tudi težave pri razgradnji vsega, kar imate", je dejal Camprubi-Casas. Čeprav so se torej oblikovale kompleksne molekule, so se zaradi sončnega sevanja tudi razgradile.
Zato Camprubi-Casas in njegovi sodelavci domnevajo, da je življenje nastalo nekje daleč stran od teh toplih ribnikov — na dnu morja, kjer se je vroča, alkalna voda mešala s hladno, kislo vodo in ustvarila juho kemične energije, ki bi lahko dala iskrico za razvoj življenja.
Globoko pod površjem oceanov nastajajo območja geotermalne dejavnosti na mejah plošč, ko se magma dviga iz zemeljskega plašča. Hladna oceanska voda pronica v razpoke na teh vročih območjih in raztaplja minerale iz kamnin. Ko se vroča voda dvigne iz razpok in steče v hladen ocean, se minerali oborijo in tvorijo "dimnike" organskih snovi," je pojasnil Camprubi-Casas. Ta tekočina je zelo alkalna in vsebuje veliko plinastega vodika, v času hedeana pa je Zemljino ozračje prekipevalo od ogljikovega dioksida, ki se je v veliki meri raztopil v oceanu, zaradi česar je ta postal rahlo kisel.
Ko se je voda iz hidrotermalnih vrelcev združila z ogljikovim dioksidom, raztopljenim v vodi, so nastale molekule postale "veliko bolj kemično aktivne in lahko začnete dodajati dušik, da nastanejo aminokisline, ali dodajati dušik in kisik, da nastanejo gradniki DNK", pravi Camprubi-Casas.
Dostava gradnikov življenja iz vesolja
Ena od teorij o nastanku življenja na Zemlji pravi, da so gradnike življenja prinesli trki asteroidov, ki so bili v hadeju pogostejši kot danes. Na asteroidu bi bila plast ledu, ki bi preproste sladkorje in majhne aminokisline — surovine, potrebne za prebiotično kemijo — zaščitila pred ostrim sončnim sevanjem, je dejal Partha Bera (odpre se v novem zavihku) , raziskovalec na Nasinem inštitutu za okoljske raziskave Bay Area.
"Ta telesa so na milijone let izpostavljena sončni svetlobi in proizvajajo radikale — aktivne sestavine —, ki lahko reagirajo med seboj tudi pri nizki temperaturi," je za Live Science povedal Bera. Radikali so atomi, molekule ali ioni z dodatnim elektronom, zaradi česar so pripravljeni reagirati z vsem.
Po tej hipotezi o nastanku življenja naj bi se ob trku teh asteroidov z drugimi preprostimi molekulami v oceanu pomešale zelo reaktivne molekule in ustvarile kompleksno kemijo, potrebno za začetek življenja. V tem primeru bi bila vir energije tudi geotermalna toplota, je dejal Bera.
Ker iz tega obdobja Zemljine zgodovine obstaja zelo malo (in majhnih) vzorcev kamnin, ne moremo natančno vedeti, kateri vir energije — sonce, geotermalna kemija ali geotermalna toplota — je sprožil razvoj življenja. Vendar nam bodo raziskave v laboratorijih in številne duhovite razprave pomagale razjasniti možne začetke.
