Βοήθησαν τα ηφαίστεια να δημιουργηθεί η ζωή;

Από το Nature, 7 Οκτωβρίου 2004

Το ηφαιστειακό αέριο έχει χημικά πιστοποιητικά για να βοηθήσει στη δημιουργία των βασικών πρωτεϊνών

Το αέριο που διέρεε έξω από τα προϊστορικά ηφαίστεια θα μπορούσε να έχει βοηθήσει στην ανάπτυξη της πρώτης ζωής, λένε οι χημικοί. Έχουν βρει ότι το καρβονυλικό θείο (COS) θα μπορούσε να είχε συμβάλει στο να συνδεθούν μαζί οι πρώτες μοριακές δομικές μονάδες της ζωής.

Η ανακάλυψη αυτή απαντά ενδεχομένως σε μια από τις ενοχλητικές ερωτήσεις που γίνονται σχετικά με την προέλευση της ζωής: Πώς ακριβώς εμφανίστηκαν τα πρώτα σύνθετα βιολογικά μόρια, καθώς δεν υπήρξε κανένας οργανισμός για να τα παραγάγει γύρω από αυτά;

Το ηφαιστειακό αέριο μπορεί να ήταν υπεύθυνο για τη δημιουργία των πρώτων στοιχειωδών πρωτεϊνών, προτείνει ο Reza Ghadiri, του Ερευνητικού ιδρύματος Scripps στην Καλιφόρνια. Στο εργαστήριο, το COS μπορεί να συνδέσει αμινοξέα προς πεπτίδια, τα σκέλη από τα οποία συνθέτονται οι πρωτεΐνες.

Η ομάδα του Ghadiri το COS σε θερμοκρασία δωματίου βοήθησε να συνδεθούν τα αμινοξέα μεταξύ τους για τη δημιουργία πεπτιδίων, τις αλυσίδες από τις αποτελούνται οι πρωτεΐνες. Οι ερευνητές αναφέρουν στο Science αυτής της εβδομάδας ότι παρήχθησαν οι αλυσίδες των πεπτιδίων μέσα σε λίγες ώρες ή ακόμα και λεπτών. Αυτό που έκανε εντύπωση είναι ότι οι αλυσίδες μπόρεσαν να δημιουργηθούν μέσω διαφορετικών χημικών διαδικασιών, όπως με οξείδωση, με αλκυλοποίηση και με κατάλυση με μέταλλα.

"Είναι πολύ απλή και αποδοτική χημεία", λέει ο Ghadiri. Και συνεχίζει: "Οι αντιδράσεις είναι γρήγορες και μπορούν να προχωρήσουν μέσω πολλαπλών βιοχημικών μονοπατιών". Εάν παρόμοιες διαδικασίες υπήρχαν στα πρώτα βήματα της γης, ίσως τελικά η ζωή συνεχίστηκε με πιο σύνθετες βιοχημικές διεργασίες.

Και η χημική ένωση COS μπορεί να βοήθησε στις πρώτες εποχές της ζωής, προτείνουν οι ερευνητές. Σήμερα, αποτελεί περίπου το 0,1% του αερίου έξω από τα ηφαίστεια. "Δεν είναι σαφές ποια ήταν η συγκέντρωση του COS στην προ-έμβια ατμόσφαιρα, αλλά αυτή πιθανώς ήταν σημαντική", λέει ο Ghadiri.

Αυτό σημαίνει ότι οι περιοχές γύρω από τα ηφαίστεια θα μπορούσαν να είναι λίκνα για τη ζωή, προτείνει ο Ghadiri. "Η αντίδραση θα είχε εμφανιστεί κοντά σε περιοχές με εκπομπή του αερίου, όπως στις λίμνες κοντά στα ηφαίστεια ή σε περιοχές με υποβρύχια εκπομπή του ηφαιστειακού αερίου, βαθιά κάτω σε υποθαλάσσιες διεξόδους".

Η θεωρία δεν αποδεικνύεται με κανένα τρόπο. Τελικά, δεν ξέρουμε πόσο COS υπήρχε στον αέρα πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν θεωρείται ότι εμφανίστηκε για πρώτη φορά η ζωή. Αλλά η μελέτη δείχνει ότι η ένωση COS έπαιξε συνδετικό ρόλο για να ενωθούν μαζί τα αμινοξέα.

Επίσης δεν ξέρουμε, φυσικά, πώς δημιουργήθηκαν τα αμινοξέα για πρώτη φορά. Οι εμπειρογνώμονες διχάζονται αυτήν την περίοδο εάν προέκυψαν στη Γη, ή έπεσαν με κομήτες από αλλού. "Τα αμινοξέα θα μπορούσαν να έχουν διαμορφωθεί στη Γη υπό διαφορετικούς, εύλογους προβιοτικούς όρους", λέει ο Ghadiri. "Αλλά έχουν βρεθεί επίσης και στους μετεωρίτες, έτσι θα μπορούσαν  επίσης να έχουν παρουσιαστεί στη Γη".