2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
Az Arizona Állami Egyetem geokémikusa, Lynda Williams és munkatársai felfedezték, hogy bizonyos agyagásványok az óceán fenekén lévő körülmények között inkubátorként működhettek a Föld első szerves molekulái számára.
Williams kutatása arra utal, hogy az élethez szükséges alapvető anyagok némelyike hogyan keletkezhetett a tenger mélyén. Williams kísérleteinek eredményeit „Organic Molecules Formed in a Primordial Womb” című cikkben tették közzé a Geology novemberi számában.
Williams és csapata a hidrotermális szellőzőnyílásokban található körülményeket utánozta azon vonalak mentén, ahol a tektonikus lemezek az óceán fenekén találkoznak. A szellőzőnyílások a tengerfenéken lévő repedések, amelyek nagyon forró vizet lövellnek ki, akár egy víz alatti vulkán.
Korábbi munkájukból a kutatók tudták, hogy kellően magas hőmérséklet és nyomás mellett a vulkáni kisugárzások metanol kémiai vegyületet termelhetnek. A tudósok nem tudták, hogyan tud túlélni a metanol intenzív, 300-400 C-os hőmérsékletet.
"Amikor ezt először hallottam, azt gondoltam, hogy ez furcsa" - mondta Williams a metanol képződéséről. "A metanolnak le kell bomlani ezen a hőmérsékleten. Megkérdeztem magamtól: "Mi védheti meg?" A válasz a közönséges agyagásványok."
Williams azt feltételezte, hogy a hidrotermikus szellőzőnyílásokat körülvevő expandálható agyag „ősméhként” szolgálhatott a csecsemőmolekulák számára, megvédve őket ásványi rétegeiben. Kidolgozott egy kísérletet, amely azt vizsgálta, hogy a metanol szerves vegyület védett-e az agyagrétegek között.
Williams és csapata az óceán fenekének intenzív hőjét és nyomását szimulálták egy túlnyomásos edényben. Az agyag és a metanol reakcióját hat héten keresztül követtük nyomon. A csapat megállapította, hogy az expandálható agyag nemcsak a metanolt védi, hanem elősegíti a reakciókat is, amelyek még bonyolultabb szerves vegyületeket képeznek. Az agyag és a metanol közötti ásványtani reakció elősegítette az új szerves anyagok előállítását.
A tudósok elmélete szerint az agyagban megvédett különféle szerves molekulák végül egy életbarátabb környezetbe kerülhetnek, ami "szerves leveshez" vezethet. A felfedezést az teszi izgalmassá, hogy a kísérleti körülmények a tudósok legjobb becsléseit tükrözik az élet kezdetekor valószínűleg létező legegyszerűbb körülményekre vonatkozóan, mondta Williams.
"Ez a kutatás azt mutatja, hogy amíg van víz és a megfelelő kémiai összetevők, a közönséges agyagásványok segíthetnek a biomolekulák (az élő szervezetek által használt kémiai komponensek) összetevőinek előállításában" - mondta Williams.
Mivel az ezekben a kísérletekben szimulált reakciók bárhol megtalálhatók, ahol vulkáni tevékenység létezik – tette hozzá Williams –, valószínű, hogy hasonló szerves vegyületek képződhetnek más vulkanikusan aktív bolygókon is, amelyekben víz található. További kísérleteket terveznek annak kiderítésére, hogy milyen kémiai körülményekre lenne szükség az élet építőköveihez.
"Csak elkezdtük vizsgálni az agyagok hatását az élet keletkezésére" - mondta Williams.
