Oamenii de ştiinţă au reprodus apariţia ingredientelor de bază a vieţii la fundul oceanului

Oamenii de știință au reprodus în laborator modul în care s-ar fi putut forma ingredientele de bază necesare pentru apariția vieții la fundul oceanului acum 4 miliarde de ani.

Rezultatele noului studiu oferă indicii despre cum a apărut viaţa pe Pământ şi unde în altă parte în cosmos am putea să o găsim.

Astrobiologul Laurie Barge şi echipa sa de Laboratorul Jet Propulsion al NASA din Pasadena, California, cercetează modul cum am putea recunoaște viaţa pe alte planete, studiind originile ei aici pe Pământ.

Cercetarea lor se axează asupra modului în care se formează blocurile de viaţă în izvoarele hidrotermale de la fundul oceanului.

Pentru a recrea izvoarele hidrotermale în laborator, echipa a realizat propriile medii de la fundul mării în miniatură, prin umplerea paharelor de laborator cu amestecuri care imită oceanul primordial.

Vedeţi şi: Posibil în sfârșit noi am găsit de unde a venit viaţa complexă

Aceste oceane realizate în laborator acţionează ca pepiniere pentru aminoacizi, compuși organici care sunt esenţiali pentru viaţa aşa cum o ştim noi.

La fel ca blocurile Lego, aminoacizii se clădesc unul câte unul pentru a forma proteine, din care este compus totul ce este viu.

„Înțelegerea faptului, cât de departe puteți avansa doar cu materiale organice şi minerale, înainte de a primi o celulă adevărată, este într-adevăr important pentru a determina în ce tipuri de medii ar putea apărea viaţa”, a spus Barge (en), cercetătorul şi autorul principal al noului studiu, publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

„De asemenea, investigarea modului în care lucrurile precum atmosfera, oceanul şi mineralele din izvoarele hidrotermale influențează acest lucru, pot ajuta la înţelegerea faptului, cât de probabil aceasta se poate întâmpla pe o altă planetă”.

Găsite în jurul crăpăturilor de la fundul mării, izvoarele hidrotermale sunt locurile unde se formează hornuri naturale , ce eliberează lichidul încălzit sub crusta Pământului.

Vedeţi şi: Făceţi cunoştinţă cu Luca, strămoşul tuturor fiinţelor vii

Atunci când aceste hornuri interacționează cu apa de mare din jurul lor, ele crează un mediu care este în flux continuu, necesar pentru ca viaţa să evolueze şi să se schimbe.

Acest mediu întunecos şi cald, alimentat de energia chimică de la Pământ, poate fi cheia modului în care viaţa se poate forma pe lumi mai îndepărtate din sistemul nostru solar, depărtate de căldura soarelui.

„Dacă avem izvoare hidrotermale aici pe Pământ, eventuale reacții similare ar putea apărea pe alte planete”, a spus Erika Flores de la JPL (en), co-autor al noului studiu.

Barge şi Flores foloseau ingredientele care se găseau în oceanul timpuriu al Pământului în experimentele lor.

Ei au combinat apa, mineralele şi moleculele „precursor” de piruvat şi amoniac, care sunt necesare pentru a începe formarea aminoacizilor.

Ei şi-au testat ipoteza prin încălzirea soluției la 70 grade Celsius — aceeași temperatură ca şi în apropierea unui izvor termal — şi prin ajustarea pH-ului pentru a imita mediul alcalin.

Ei, de asemenea, au eliminat oxigenul din amestec, deoarece, spre deosebire de zilele de azi, Pământul timpuriu avea foarte puțin oxigen în oceanul său.

Suplimentar, echipa a folosit mineralul hidroxidul de fier, sau „rugina verde”, care a fost abundentă pe Pământul timpuriu.

Rugina verde a reacționat cu cantități mici de oxigen pe care echipa le-a injectat în soluție, producând aminoacid alanină şi lactatul alfa hidroxi acid.

Acizii alfa hidroxi sunt produși secundari ai reacțiilor de aminoacizi, dar unii oameni de știință admit că ei ar putea să se combine pentru a forma molecule organice complexe, fapt ce ce ar putea duce la viaţă.

„Noi am arătat că, în condiții geologice asemănătoare Pământului timpuriu şi poate ale altor planete, putem forma aminoacizi şi alfa hidroxi acizi dintr-o simplă reacție în condițiile temperate care ar fi existat la fundul mării”, a spus Barge (en).

Crearea aminoacizilor şi alfa hidroxi acizi în laborator de către Barge , este punctul culminant al cercetărilor de nouă ani în privința originii vieții.

Studiile anterioare au analizat dacă în izvoarele hidrotermale se găsesc ingredientele potrivite pentru viaţă şi cât de multă energie pot ele genera (suficientă pentru a alimenta un bec).

Dar acest studiu nou, este pentru prima dată când echipa a urmărit un mediu foarte asemănător cu cel al unui izvor hidrotermal ce duce la o reacție organică.

Barge şi echipa ei vor continua să studieze aceste reacții în speranța găsirii mai multor ingrediente pentru viaţă şi a crea molecule mai complexe.

Pas cu pas, ea încet îşi face cale pe treptele vieţii.

Acest tip de cercetare este important, deoarece oamenii de știință studiază lumile din sistemul nostru solar şi dincolo de el, ce pot găzdui medii locuibile.

De exemplu, luna lui Jupiter, Europa, şi cea a lui Saturn, Enceladus, ar putea avea izvoare hidrotermale în oceanele de sub crustele lor îngheţate.

Vedeţi şi: Molecule organice complexe au fost descoperite pe Enceladus

Înțelegerea modului în care începe viaţa într-un ocean fără lumina soarelui, ar putea ajuta oamenii de știință la proiectarea viitoarelor misiuni de explorare, precum şi a experimentelor ce vor putea fora sub gheaţă în căutarea dovezilor de aminoacizi sau a altor molecule biologice.

Viitoarele misiuni pe Marte ar putea să returneze probe de pe suprafața ruginită a planetei roşii, ce ar putea dezvălui dovezi ale aminoacizilor formaţi din mineralele de fier şi apa străveche.

Exoplanetele — lumile dincolo de sistemul nostru solar, dar încă încă în vizorul telescoapelor noastre — pot avea semne de viaţă în atmosfera lor care ar putea fi dezvăluite în viitor.

„Noi încă nu avem dovezi sigure despre viaţa pe alte planete”, a spus Barge (en).

„Dar înţelegerea condițiilor necesare pentru originea vieții poate ajuta la reducerea locurilor unde noi le credem că ar putea exista viaţa”.