Ventilasi laut dalam memiliki kondisi ideal untuk asal usul kehidupan – Sains Terkini


Dengan membuat sel-sel proto dalam air laut alkali yang panas, tim peneliti yang dipimpin UCL telah menambah bukti bahwa asal usul kehidupan bisa saja berada di ventilasi hidrotermal laut dalam daripada kolam dangkal.

Eksperimen sebelumnya telah gagal untuk mendorong pembentukan sel-sel proto – dipandang sebagai batu loncatan kunci untuk pengembangan kehidupan berbasis sel – di lingkungan seperti itu, tetapi studi baru, yang diterbitkan dalam Ekologi & Evolusi Alam, menemukan bahwa panas dan alkalinitas mungkin tidak hanya dapat diterima, tetapi perlu untuk memulai kehidupan.

"Ada beberapa teori yang bersaing tentang di mana dan bagaimana kehidupan dimulai. Ventilasi hidrotermal bawah air adalah di antara lokasi yang paling menjanjikan untuk awal kehidupan – temuan kami sekarang menambah bobot teori itu dengan bukti eksperimental yang kuat," kata penulis utama studi, Profesor Nick Lane (Genetika UCL, Evolusi & Lingkungan).

Jauh di bawah lautan Bumi, ada ventilasi di mana air laut bersentuhan dengan mineral dari kerak planet, bereaksi untuk menciptakan lingkungan yang hangat, alkali (tinggi pada skala pH) yang mengandung hidrogen. Proses menciptakan cerobong kaya mineral dengan cairan alkali dan asam, menyediakan sumber energi yang memfasilitasi reaksi kimia antara hidrogen dan karbon dioksida untuk membentuk senyawa organik yang semakin kompleks.

Beberapa fosil tertua di dunia, ditemukan oleh tim yang dipimpin UCL, berasal dari lubang bawah air seperti itu.

Para ilmuwan yang meneliti asal usul kehidupan telah membuat kemajuan besar dengan eksperimen untuk menciptakan kembali proses kimia awal di mana pembentukan sel dasar akan berkembang. Pembuatan sel-sel proto merupakan langkah penting, karena mereka dapat dilihat sebagai bentuk paling dasar dari sel, yang terdiri dari hanya selaput dua lapis di sekitar larutan berair – sel dengan batas yang ditentukan dan kompartemen bagian dalam.

Eksperimen-eksperimen sebelumnya untuk membuat sel-sel proto dari molekul-molekul sederhana yang terjadi secara alami – khususnya, asam-asam lemak – telah berhasil dalam air segar yang sejuk, tetapi hanya dalam kondisi yang sangat terkendali, sedangkan sel-sel prel telah jatuh terpisah dalam eksperimen-eksperimen dalam lingkungan lubang hidrotermal.

Penulis pertama studi tersebut, Dr Sean Jordan (Genetika UCL, Evolusi & Lingkungan), mengatakan ia dan rekan-rekannya mengidentifikasi cacat dalam karya sebelumnya: "Eksperimen lain semua menggunakan sejumlah kecil jenis molekul, kebanyakan dengan asam lemak yang sama. ukuran, sedangkan di lingkungan alami, Anda akan mengharapkan untuk melihat susunan molekul yang lebih luas. "

Untuk penelitian saat ini, tim peneliti mencoba membuat sel proto dengan campuran asam lemak dan alkohol lemak yang berbeda yang sebelumnya tidak pernah digunakan.

Para peneliti menemukan bahwa molekul dengan rantai karbon yang lebih lama membutuhkan panas untuk membentuk diri mereka menjadi vesikel (protocell). Larutan alkali membantu vesikel yang masih muda menjaga muatan listriknya. Lingkungan air asin juga terbukti membantu, karena molekul lemak bersatu lebih erat dalam cairan asin, membentuk vesikel yang lebih stabil.

Untuk pertama kalinya, para peneliti berhasil menciptakan sel proto perakitan di lingkungan yang mirip dengan ventilasi hidrotermal. Mereka menemukan bahwa panas, alkalinitas, dan garam tidak menghalangi pembentukan sel protoel, tetapi secara aktif mendukungnya.

"Dalam percobaan kami, kami telah menciptakan salah satu komponen penting kehidupan dalam kondisi yang lebih mencerminkan lingkungan kuno daripada banyak penelitian laboratorium lainnya," kata Dr Jordan.

"Kami masih belum tahu di mana kehidupan pertama kali terbentuk, tetapi penelitian kami menunjukkan bahwa Anda tidak dapat mengesampingkan kemungkinan ventilasi hidrotermal laut dalam."

Para peneliti juga menunjukkan bahwa ventilasi hidrotermal laut dalam tidak unik untuk Bumi.

Profesor Lane mengatakan: "Misi luar angkasa telah menemukan bukti bahwa bulan es Jupiter dan Saturnus yang dingin mungkin juga memiliki ventilasi hidrotermal yang basa di lautan mereka. Sementara kita belum pernah melihat bukti kehidupan di bulan-bulan itu, jika kita ingin menemukan kehidupan di planet lain. atau bulan, studi seperti kita dapat membantu kita memutuskan ke mana harus mencari. "

Studi ini melibatkan para peneliti dari UCL dan Birkbeck, University of London, dan didanai oleh BBSRC dan bgC3.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.