Gdzie na naszej planecie zaczęło się życie?

Nowy ranking najbardziej prawdopodobnych miejsc, w których przed miliardami lat powstało życie na Ziemi, przedstawił prof. Zbigniew Zagórski z warszawskiego Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej (IChTJ). Dla współczesnej nauki wciąż intrygującym problemem pozostaje wyjaśnienie samego momentu narodzin życia na naszej planecie.

Ciąg reakcji chemicznych może doprowadzić do narodzin życia tylko wtedy, gdy zachodzi w odpowiednich warunkach. Jednak, jak zauważa prof. Zagórski, sam ciąg reakcji chemicznych nie wystarczy do narodzin życia. - Miejsce, w którym zachodzą reakcje, odgrywa równie istotną rolę - podkreśla naukowiec.

W opracowaniu "Ranking of Sites on Early Earth as Cradles for Life", opublikowanym właśnie w czasopiśmie "Origins of Life and Evolution of Biospheres", prof. Zagórski zestawia warunki i miejsca na Ziemi, obecnie rozważane jako najbardziej korzystne dla powstania życia.

Za najważniejsze uznaje powierzchnię lądu, pokrytą w istotnej części oceanami o ciągle zmieniającej się zawartości minerałów i oddziałującą z reaktywną atmosferą, w której zachodzą wyładowania elektryczne o różnej energii i intensywności.

"Ruch lądów sprzyjałby powstawaniu nisz i zjawisk geochemicznych prowadzących do formowania nowych minerałów i struktur, a wytwarzane przez młode Słońce promieniowanie widzialne i ultrafioletowe wzbudzałoby związki chemiczne zawierające odpowiednie chromatofory. W płytkich zbiornikach wodnych zachodziłyby efekty fotochemiczne i nieustanna wymiana produktów, w tym skumulowanych w starszych warstwach osadów" - czytamy w komunikacie IChTJ.

Jako przyjazną narodzinom życia w rankingu uznano także obecność znacznie bardziej intensywnych niż dzisiejsze źródeł energii dla reakcji chemicznych, takich jak izotopy promieniotwórcze. Rolę mogły odgrywać również warstwowe gliny z nanoniszami dla reakcji chemicznych wspomaganych procesami dyfuzji i katalizy.

Na kolejnych miejscach znalazły się: intensywna aktywność wulkaniczna na lądzie, dostarczająca nowe związki organiczne pobliskim zbiornikom wodnym; sporadyczne zderzenia z meteorami i planetoidami jako źródło egzotycznych związków chemicznych; dna oceanów, gdzie różnice temperatur wokół wylotów hydrotermalnych prowadzą do ukształtowania stref różnej chemii.

Przedstawiciele IChTJ zwracają uwagę, że zaskakująco niską pozycję zajmują w rankingu jedni z dotychczasowych faworytów: wyloty kominów hydrotermalnych na dnie oceanicznym.

"Przyczyna leży w charakterze ich otoczenia. Powstające związki chemiczne szybko rozproszą się w oceanie, co oznacza, że nie będą brały udziału w kolejnych cyklach zachodzących reakcji. Wydaje się więc, że stworzenia znajdowane obecnie w pobliżu kominów hydrotermalnych nie powstały w ich otoczeniu, lecz są wynikiem adaptacji do napotkanych warunków przez organizmy wykształcone w innych, zapewne odległych i istotnie różnych środowiskach" - wyjaśniają w komunikacie.

Jak informuje Instytut, opisana publikacja jest kontynuacją głównej pracy prof. Zagórskiego: obszernego, 57-stronicowego rozdziału o roli chemii radiacyjnej w pochodzeniu życia, zamieszczonego w monografii wydanej przez American Scientific Publishers w tym roku i nagrodzonego pierwszą nagrodą indywidualną na tegorocznym zjeździe Polskiego Towarzystwa Badań Radiacyjnych.