Η άργιλος μπορεί να έχει ενεργήσει ως "αρχέγονη μήτρα" για τα πρώτα οργανικά μόρια

Πηγή: Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνας , Μάιος 2006

Η γεωχημικός Lynda Williams του πολιτειακού πανεπιστημίου της Αριζόνα μαζί με άλλους συναδέλφους της έχουν ανακαλύψει ότι ορισμένα μεταλλεύματα αργίλου κάτω υπό ορισμένες συνθήκες στο κατώτατο σημείο του ωκεανού μπορεί να είχαν ενεργήσει ως 'επωαστήρες' ή σαν μια αρχέγονη μήτρα για τα πρώτα οργανικά μόρια στη γη.

Η έρευνα της Williams προτείνει πως μερικά από τα θεμελιώδη υλικά απαραίτητα για τη ζωή μπορεί να υπήρχαν βαθιά κάτω στη θάλασσα. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων της Williams δημοσιεύθηκαν σε ένα άρθρο με τίτλο "Οργανικά Μόρια Σχηματίστηκαν σε μια Αρχέγονη Μήτρα" στο περιοδικό της Γεωλογίας.

Η Williams και η ομάδα της μιμήθηκαν τις συνθήκες που βρέθηκαν στις υδροθερμικές αναβλύσεις κατά μήκος των γραμμών, όπου συγκλίνουν οι  τεκτονικές πλάκες στο ωκεάνιο πάτωμα. Οι αναβλύσεις ή διέξοδοι είναι σχισμές στον θαλάσσιο πυθμένα που ρέουν προς τα έξω πολύ καυτό νερό σαν ένα υποβρύχιο ηφαίστειο.

Από μια προηγούμενη εργασία, οι ερευνητές ήξεραν ότι με τις αρκετά υψηλές θερμοκρασίες και την πίεση, οι ηφαιστειακές εκπορεύσεις θα μπορούσαν να παραγάγουν χημικά σύνθετη μεθανόλη. Αυτό που οι επιστήμονες δεν ήξεραν ήταν πώς η μεθανόλη θα μπορούσε να επιζήσει των έντονων θερμοκρασιών 300 έως 400 Κελσίου.

"Όταν αρχικά το άκουσα, σκέφτηκα," αυτό είναι περίεργα, αναφέρει η Williams για τον σχηματισμό της μεθανόλης. "Η μεθανόλη υποτίθεται ότι διασπάται σε αυτές τις θερμοκρασίες. Και αναρωτήθηκα, "τι μπορεί να το προστατεύει;" Η απάντηση είναι τα κοινά μεταλλεύματα αργίλου."

Η Williams υπέθεσε ότι ο άργιλος που περιβάλλει τις υδροθερμικές αναβλύσεις μπορεί να έχει χρησιμεύσει ως μια "αρχέγονη μήτρα" για τα πρωτόγονα μόρια, προφυλάσσοντας τα μέσα στα ορυκτά στρώματά του. Επινόησε λοιπόν ένα πείραμα που θα εξέταζε εάν η οργανική σύνθετη μεθανόλη θα προστατευόταν μεταξύ στρωμάτων αργίλου.
 

Στο πείραμα η Williams και η ομάδα της  προσομοίωσαν τις υψηλές θερμοκρασίες και την πίεση, που ασκούνται στον πυθμένα των ωκεανών, μέσα σε ένα δοχείο υπό πίεση, όπου η αντίδραση αργίλου - μεθανόλης καταγραφόταν με κάμερα για έξι εβδομάδες.

Έτσι, η Williams ανακάλυψε ότι η άργιλος όχι μόνο προστάτευσε τη μεθανόλη, αλλά συνετέλεσε στη δημιουργία αντιδράσεων, οι οποίες διαμόρφωσαν ακόμη πιο σύνθετες οργανικές ενώσεις. Η ορυκτολογική αντίδραση μεταξύ της αργίλου και της μεθανόλης διευκόλυνε την παραγωγή νέου οργανικού υλικού.

Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι τα διαφορετικά οργανικά μόρια που προστατεύθηκαν μέσα στον άργιλο μπορεί τελικά να αποβληθούν σε ένα περιβάλλον πιο φιλόξενο στη ζωή, οδηγώντας έτσι σε μια "οργανική σούπα".

Αυτό που κάνει την ανακάλυψη της τόσο σπουδαία είναι ότι οι πειραματικές συνθήκες αντανακλούν τις καλύτερες εκτιμήσεις των επιστημόνων σχετικά με τις απλούστερες συνθήκες, που πιθανά υπήρξαν όταν εμφανίστηκε η ζωή, λέει η Williams.

"Αυτή η έρευνα μας λέει ότι εφ' όσον υπάρχει νερό και τα σωστά χημικά συστατικά, τα κοινά μεταλλεύματα του αργίλου μπορούν να βοηθήσουν για να παραχθούν τα συστατικά για τα βιομόρια (χημικά συστατικά που χρησιμοποιούνται από τους ζώντας οργανισμούς", αποκαλύπτει η Williams.

Επειδή οι αντιδράσεις που προσομοιώθηκαν σε αυτά τα πειράματα μπορούν να βρεθούν οπουδήποτε υπάρχει η ηφαιστειακή δραστηριότητα, προσθέτει η Williams, είναι πιθανό ότι παρόμοιες οργανικές ενώσεις θα μπορούσαν να παραχθούν και σε άλλους ηφαιστειακά ενεργούς πλανήτες που έχουν νερό. Προγραμματίζονται λοιπόν πρόσθετα πειράματα για να ανακαλύψουν ποιοι χημικοί όροι απαιτούνται για να διαμορφώσουν τις δομικές μονάδες της ζωής.

"Τώρα μόνο έχουμε αρχίσει να ανακαλύπτουμε την επίδραση των αργιλικών μεταλλευμάτων πάνω στο φαινόμενο της προέλευσης της ζωής", τελειώνει η Williams.

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Οι ζεστές λιμνούλες κι όχι οι καυτές και αργιλώδεις περιοχές είναι κατάλληλες για τη σύνθεση των χημικών σε οργανισμούς
Ωκεάνεια γκέυζερς μπορεί να κρατούν το κλειδί της κατανόησης για την εξέλιξη μας
Ζωντανές μορφές διαμορφωμένες μέσα σε βρεγμένο πηλό
Ποια ζεστή λίμνη; Τα απολιθώματα υποδεικνύουν ότι η ζωή ξεκίνησε σε μια θερμή πηγή στα βάθη της θάλασσας
Ερευνητές βρίσκουν ότι η ζωή μπορεί να αναπτυχθεί σε μερικές απροσδόκητες θέσεις