Η ζωή στη Γη ξεκίνησε σε λεκάνες γλυκού νερού

Ο πρώτος κυτταρικός οργανισμός στη Γη πιθανόν να προέκυψε σε κλειστούς ζεστούς χώρους  από μαλακή λάσπη, οι οποίοι τροφοδοτούνταν από ατμούς – ηφαιστειακά θερμαινόμενοι – και όχι στους αρχέγονους ωκεανούς, λένε τώρα οι επιστήμονες, συμφωνώντας με τον Κάρολο Δαρβίνο ο οποίος το είχε πει πριν 140 χρόνια.

Επιστήμονες των ΗΠΑ δήλωσαν ότι οι τελευταίες τους έρευνες μαρτυρούν ότι η ζωή στη Γη γεννήθηκε σε αρχαίες λεκάνες γλυκού νερού, τα ύδατα των οποίων εμπλουτίζονταν με οργανικά υλικά από γεωθερμικές πηγές, επιβεβαιώνοντας τη θεωρία, που εισηγήθηκε το 2012 ομάδα Βρετανών και Γερμανών γεωλόγων, οι οποίοι μελέτησαν αρχαιότατες επικαθίσεις στη Γροιλανδία.

Ατμοί ανυψώνονται από γεωθερμικά πεδία στην Ρωσία

Η υπόθεση που διατυπώθηκε είναι ότι τα πρώτα ζωντανά κύτταρα εμφανίστηκαν σ’ εκείνο το περιβάλλον, που ήταν πιο ευνοϊκό γι’ αυτά και όχι στον πρωτογενή ωκεανό, τα νερά του οποίου ήταν αρκετά αλμυρά.

Οι επιστήμονες προσδιόρισαν τη χημική σύνθεση του κυτοπλάσματος στα κύτταρα της πλειονότητας των σύγχρονων οργανισμών, κατόπιν συνέκριναν τα δεδομένα που έλαβαν με επιλεγμένα ιχνοστοιχεία, που υπάρχουν στους σημερινούς ωκεανούς, την υποθετική σύνθεση του πρωτογενούς ωκεανού και ύδατα από γεωθερμικές πηγές και λίμνες. Όπως αποδείχθηκε ακριβώς τα τελευταία είναι και τα πλέον ευνοϊκά για γέννηση ζωής.

Ειδικότερα, στη νέα μελέτη οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι το υγρό όλων των κυττάρων που αγωνίζεται να κρατηθεί μέσα στις λεπτές λεπτές κυτταρικές μεμβράνες τους, κανονικά δεν θα μπορούσε να είναι διαφορετικό από το νερό των αρχαίων ωκεανών.

Όμως, η ομάδα ανακάλυψε πως αυτό το κυτταρικό υγρό είναι παρόμοιο με τους ατμούς που βρέθηκαν μέσα στην ηφαιστειακή λάσπη στη γη.

Τέτοιο χερσαίο περιβάλλον διαθέτει πολύ περισσότερο κάλιο από νάτριο, κάτι που το συναντάμε σε όλα τα ζωντανά κύτταρα. Το θαλάσσιο περιβάλλον, εν τω μεταξύ, είναι πολύ πλούσιο σε νάτριο.

"Για να συνθέσουν τα κύτταρα πρωτεΐνες – τις μοριακές μηχανές τους – χρειάζονται πολύ κάλιο. Το νάτριο μπλοκάρει αυτές οι δραστηριότητες”, δήλωσε ένας από τους ερευνητές, ο βιοφυσικός Armen Mulkidjanian από το Πανεπιστήμιο του Osnabrück, στη Γερμανία.

"Η ζωή δεν μπορεί να ζήσει χωρίς τη σύνθεση πρωτεϊνών, γι ‘αυτό πρέπει και θα πρέπει να διατηρεί υψηλές ποσότητες καλίου."

Τα κύτταρα σήμερα βασίζονται σε πολύπλοκες πρωτεΐνες που βγάζουν την περίσσεια νατρίου μέσω των μεμβρανών τους, έτσι ώστε τα κύτταρα να μπορούν να λειτουργήσουν σωστά.

Τα πρώτα κύτταρα, ωστόσο, δεν είχαν τέτοιους μηχανισμούς στη διάθεσή τους, γιατί είχαν υποτυπώδεις κυτταρικές μεμβράνες και τα κύτταρα ήταν τυχερά αν εύρισκαν κάποιο θρεπτικό συστατικό και το παγίδευαν μέσα τους.

Ως αποτέλεσμα, τα πρώτα κύτταρα ήταν πολύ διαπερατά και στο έλεος του περιβάλλοντός τους. Η αναλογία του καλίου με το νάτριο ως εκ τούτου έπρεπε να είναι μεγαλύτερη από ένα προς ένα, υπέρ του καλίου.

Αλλά στο αρχαία θαλασσινό νερό, καθώς και στο σύγχρονο θαλασσινό νερό – το νάτριο υπερτερεί του καλίου σε μια αναλογία πάνω από 40 – 1.

Με την αναλογία αυτή στο μυαλό, ο Mulkidjanian και οι συνεργάτες του, ζήτησαν τη βοήθεια των γεωλόγων για να καταλάβουμε πού θα μπορούσε η ζωή να έχει τις ρίζες της μεταξύ 4,3 και 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

physics4u.gr