Skrivena duboko u Tihom okeanu – skoro 6.000 metara dole u Marijanski rov – nalazi se grupa hidrotermalnih otvora, koji bi mogli pružiti neke vitalne naznake o tome kako je život započeo na Zemlji.
To je zaključak nove studije koju je vodio tim sa Naučno-istraživačkog instituta Riken i Tokijskog tehnološkog instituta u Japanu, a ono što ovu grupu hidrotermalnih otvora čini istaknutom je način na koji su u stanju da proizvode energiju bez ikakve pomoći života. ćelije.
Naučnici su otkrili nanostrukture oko ventilacionih otvora koje mogu da deluju kao selektivni jonski kanali, što znači da funkcionišu kao podvodni filteri – propuštajući određene vrste naelektrisanih čestica dok blokiraju druge.
Ovom selekcijom može se proizvesti mala, ali značajna razlika u naponu, za razliku od organskih kanala u membranama naših ćelija. To što u ovom slučaju nije uključen nikakav organski materijal sugeriše da je proizvodnja energije – poznata kao osmotska konverzija energije – mogla biti uspostavljena na Zemlji pre nego što je postojao život, obezbeđujući pogodno okruženje za nastanak živih ćelija.
„Spontano formiranje jonskih kanala otkrivenih u dubokim hidrotermalnim otvorima ima direktne implikacije na nastanak života na Zemlji i šire“, kaže biohemičar Riuhei Nakamura iz Rikena.
Hidrotermalni otvori su slabe tačke gde voda zagrejana magmom, koja je prodrla u Zemljinu koru, ponovo izlazi u okean. Ova reciklirana voda je prepuna minerala i puna energije, zbog čega naučnici smatraju da bi hidrotermalni otvori dubokog mora mogli da igraju ulogu u poreklu života.
Otvori koji se razmatraju u ovoj studiji su napravljeni od složene mešavine minerala, što ih čini posebno zanimljivim za istraživanje.
Detaljan pogled na uzorak magnezijum hidroksida od 84 centimetra (33 inča) pokazao je kristale organizovane u ravnim kanalima, kontrolišući protok tečnosti koja prolazi kroz otvor i stvarajući razliku u naponu na površini.
„Neočekivano, otkrili smo da se osmotska konverzija energije, vitalna funkcija u modernom biljnom, životinjskom i mikrobnom životu, može desiti abiotički u geološkom okruženju“, kaže Nakamura.
Osim porijekla života, nalazi bi mogli pomoći u prikupljanju plave energije – procesu u elektrani gdje se osmotska energija koristi za proizvodnju električne energije iz razlika između slane i slatke vode. Uzimajući nekoliko saveta iz prirode, mogli bismo da poboljšamo efikasnost, pristupačnost i ekološku prihvatljivost ovih tehnika.
Ono što je najvažnije, to nas približava odgovoru na pitanje kako organski život može nastati iz neorganskih materijala – i kako se to moglo dogoditi na Zemlji, pre milijardi godina. Naučnici imaju mnogo različitih ideja o poreklu života, ali su hidrotermalni otvori sigurno mogli biti uključeni.
„Konkretno, naša studija pokazuje kako se osmotska konverzija energije, vitalna funkcija u savremenom životu, može desiti abiotički u geološkom okruženju“, kaže Nakamura.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Communications.
