Jedna od najvećih naučnih misterija je pitanje gde je život na Zemlji započeo. Dok su dubokomorski hidrotermalni otvori dugo bili u centru pažnje istraživača, novo istraživanje sugeriše da su drevni topli izvori na kopnu možda odigrali ključnu ulogu u stvaranju prvih oblika života. Tim istraživača sa UNSV u Sidneju, predvođen Kuoc Phuong Tranom, otkrio je da minerali poput sulfida gvožđa, koji se nalaze u toplim izvorima, mogu olakšati hemijske reakcije koje su ključne za nastanak života.
Fiksacija ugljenika, proces kojim organizmi pretvaraju ugljen-dioksid u organske molekule, osnovni je proces za održavanje života. U modernim organizmima, putevi koji omogućavaju fiksaciju ugljenika koriste enzime sa klasterima gvožđa i sumpora – strukture koje se mogu naći u svim poznatim oblicima života i koje verovatno potiču od poslednjeg univerzalnog zajedničkog pretka.
Minerali sulfidi gvožđa, koji nastaju kada rastvoreno gvožđe reaguje sa vodonik-sulfidom, pokazuju fascinantnu sličnost sa ovim klasterima. Ova povezanost navela je naučnike da istraže mogućnost da su ovi minerali poslužili kao katalizatori za rane hemijske procese koji su prethodili nastanku života.
U cilju ispitivanja potencijala toplih izvora za pokretanje hemijskih reakcija, istraživači su napravili komoru koja simulira okruženje vrelih izvora na ranoj Zemlji. Uzorci sulfida gvožđa bili su izloženi gasovima ugljen-dioksida i vodonika, dok su različiti nivoi svetlosti simulirali uslove slične onima pod ranim Sunčevim zračenjem.
Rezultati su pokazali da svi testirani uzorci sulfida gvožđa mogu proizvoditi metanol, ključni proizvod fiksacije ugljenika. Proces je bio najintenzivniji pri višim temperaturama i izlaganju vidljivoj svetlosti, što ukazuje na to da su topli izvori na kopnu mogli igrati važnu ulogu u pretvaranju ugljen-dioksida u organske molekule.
Dodatni eksperimenti su otkrili da se reakcije odvijaju putem mehanizma poznatog kao obrnuti pomak voda-gas, sličnog hemijskim procesima koje koriste neke bakterije i arheje u svom putu acetil-CoA. Ovaj put se smatra jednim od najstarijih mehanizama fiksacije ugljenika na Zemlji.
Ova otkrića proširuju razumevanje potencijalnih lokacija za nastanak života. Do sada su se istraživanja uglavnom fokusirala na dubokomorske hidrotermalne otvore, ali rezultati ove studije pokazuju da topli izvori na kopnu imaju slične mogućnosti za katalizovanje ključnih hemijskih reakcija.
„Naša studija ukazuje na to da su klasteri gvožđe-sumpor i put acetil-CoA možda igrali ključnu ulogu u nastanku života, bez obzira na to da li se to dogodilo u dubokom moru ili u toplim izvorima na kopnu,“ objašnjava Kuoc Phuong Tran.
Ovi nalazi imaju šire implikacije za astrobiologiju i potragu za životom na drugim planetama. Planete ili sateliti sa vulkanskom aktivnošću i toplim izvorima, poput Evrope i Encelada, mogli bi imati slične hemijske procese koji bi omogućili nastanak života.
Ova istraživanja ne samo da bacaju novo svetlo na naše razumevanje porekla života na Zemlji, već i pružaju nove pravce za istraživanje života izvan naše planete.
