Het eerste leven op aarde zou kunnen ontstaan ​​in plassen en vijvers, en niet in de oceanen.

Nieuwe studie in MassachusettsTechnologisch Instituut heeft aangetoond dat de oude vijvers (of grote plassen) een geschikte omgeving kunnen bieden voor het fokken van de eerste vormen van leven op aarde - namelijk vijvers en niet de oceanen, zoals eerder werd gedacht. Volgens wetenschappers zouden ondiepe reservoirs, ongeveer 10 centimeter diep, een hoge concentratie kunnen bevatten van wat volgens wetenschappers een sleutelelement was voor het ontstaan ​​van het leven op aarde: stikstof.

Hoe verscheen het leven op aarde?

In ondiepe vijver stikstof in de vorm van stikstofoxidenzou een goede kans hebben om zich in voldoende hoeveelheid te verzamelen om te reageren met andere verbindingen en de eerste levende organismen te creëren. In veel diepere oceanen zou stikstof moeilijker een belangrijke aanwezigheid kunnen vestigen die het leven katalyseert.

"Onze gemeenschappelijke boodschap is dat alsje denkt dat de oorsprong van leven vaste stikstof vereist, zoals veel mensen denken, dan zou het leven uiterst moeilijk zijn om in de oceaan te ontstaan, "zegt hoofdauteur Sukrit Ranjan, postdok-afdeling van de wetenschap van aarde, atmosfeer en planetologie aan het Massachusetts Institute of Technology. "Het zou veel gemakkelijker voor haar zijn om in de vijver te verschijnen."

Ranjan en zijn collega's publiceerden de resultaten van hun werk in het tijdschrift Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

Trouwens, als je geïnteresseerd bent in hoe de studies over het uiterlijk van het leven op aarde plaatsvonden, raden we ons longrid aan in zes delen:

Deel een: Hoe maak je een kooi?

Deel twee: verdeeld in de gelederen van wetenschappers

Deel drie: Op zoek naar de Eerste Replicator

Deel vier: Proton Energy

Deel vijf: hoe maak je een cel?

Deel zes: De grote eenwording

Breek de link

Als de oorspronkelijke leven er echt uit voortkwamAls gevolg van een belangrijke reactie met stikstof, suggereren wetenschappers dat dit op twee manieren kan gebeuren. De eerste hypothese omvat de diepe oceaan, waar stikstof in de vorm van stikstofoxiden kan reageren met kooldioxide dat vrijkomt uit hydrothermale bronnen om de eerste moleculaire bouwstenen van het leven te vormen.

De tweede hypothese over de oorsprong van het leven, gebaseerdop stikstof, inclusief RNA - ribonucleïnezuur, of een molecuul dat helpt bij het coderen van onze genetische informatie. In zijn primitieve vorm was RNA waarschijnlijk een vrij zwevend molecuul. Sommige wetenschappers geloven dat RNA chemisch de eerste moleculaire levensketen kan vormen wanneer het in contact komt met stikstofoxiden. Dit proces van RNA-vorming kan zowel in de oceanen als in kleine meren en vijvers plaatsvinden.

Waarschijnlijk zijn er stikstofoxiden in gedeponeerdwaterlichamen, inclusief oceanen en vijvers, als de overblijfselen van stikstofverval in de atmosfeer van de aarde. Atmosferische stikstof bestaat uit twee stikstofmoleculen verbonden door een sterke drievoudige binding die alleen een extreem energetisch krachtige gebeurtenis, bliksem, kan vernietigen.

"Bliksem is als een explosie van een zeer krachtige bom,"zegt ranjan. "Het produceert genoeg energie om deze drievoudige binding in ons atmosferische stikstofgas te verbreken en stikstofoxiden te produceren, die vervolgens in het water kunnen komen."

Wetenschappers denken dat dat in de vroege atmosfeer wel koner moet voldoende bliksem zijn om een ​​overvloed aan stikstofoxiden te produceren die bijdragen aan de geboorte van het leven in de oceaan. Ranjan zegt dat wetenschappers geloofden dat de toevoer van stikstofhoudende oxiden relatief stabiel was nadat de verbindingen de oceanen bereikten.

In een nieuwe studie identificeert hij er tweesignificante "sinkholes" - dat wil zeggen, effecten die een aanzienlijk deel van stikstofoxiden zouden kunnen vernietigen, vooral in de oceanen. Hij en zijn collega's beoordeelden de wetenschappelijke literatuur en ontdekten dat stikstofoxiden in water kunnen worden vernietigd wanneer ze in wisselwerking treden met het ultraviolette licht van de zon, evenals met opgelost ijzer dat vrijkomt uit primitieve oceanische rotsen.

Ranjan zegt dat als ultravioletstraling en opgelost ijzer kunnen een aanzienlijk deel van de stikstofoxiden in de oceaan vernietigen, waardoor de verbindingen als stikstofgas in de atmosfeer terechtkomen.

"We hebben aangetoond dat als je dit overweegttwee nieuwe trechters waar niemand eerder aan dacht, de concentratie van stikstofoxiden in de oceaan zal met een factor 1000 verminderen in vergelijking met wat mensen eerder verwachtten, "zegt Ranjan.

"Kathedraal bouwen"

Als we het hebben over de oceaan, ultraviolet licht enopgelost ijzer maakt stikstofhoudende oxiden veel minder toegankelijk voor de synthese van levende organismen. Maar in ondiepe wateren zou het leven een betere kans zijn geweest om te blijven drijven. Mede omdat vijvers een veel kleiner volume hebben waarin de inhoud zal oplossen. Als gevolg hiervan zouden stikstofoxiden zich in veel vijvers ophopen tot veel hogere concentraties. Alle trechters - ultraviolet licht en opgelost ijzer - zouden minder effect hebben op de totale concentratie van de verbinding.

Ranjan zegt dat hoe kleiner de vijver, hoe groter de kans dat stikstofoxiden interageren met andere moleculen, met name RNA, om de eerste levende organismen te katalyseren.

"Dergelijke vijvers kunnen 10-100 centimeter diep zijn met een oppervlakte van tientallen vierkante meters of meer", zegt Ranjan.

Het lijkt misschien een plas, geen reservoir - maardat is het punt: in een dieper medium zouden stikstofoxiden gewoon te verdund zijn, wat elke betrokkenheid in de chemie van de oorsprong van het leven zou uitsluiten. Volgens schattingen van andere groepen, ongeveer 3,9 miljard jaar geleden, kort voordat de eerste tekenen van leven op Aarde verschenen, waren er misschien ongeveer 500 vierkante kilometer ondiepe reservoirs en vijvers over de hele wereld.

"Dit is erg klein in vergelijking met het aantal meren dat we vandaag hebben," zegt Ranjan. "Dit is echter voldoende voor het begin van het leven."

Het debat over de vraag of het leven is ontstaan ​​in vijvers of in de oceanen gaat door, maar Ranjan gelooft dat nieuw onderzoek sterk bewijs voor de eerste biedt.

Wat denk je? Vertel het ons in onze chat in Telegram.