Forskere simulerer livets oprindelse: energi fra sorte rygere!

Forskere simulerer livets oprindelse: energi fra sorte rygere!

Regensburg, Deutschland - Et internationalt team af mikrobiologer og geologer har gjort bemærkelsesværdige fremskridt med at undersøge forholdene på den tidlige jord. Forskere fra University of Regensburg har erstattet laboratorieforhold, der sejrede for omkring fire milliarder år siden. Fokus var på så -kaldte "sorte rygere", hydrotermiske kilder, der forekommer på havbunden. Disse fund blev offentliggjort i den berømte tidsskrift Nature Ecology & Evolution , som understreger undersøgelsen af ​​undersøgelsen.

Som en del af laboratorieeksperimentet blev miniatyrudgaver af disse "sorte rygere", der er kendt som "Chemical Garden", oprettet. Forskerne simulerede kemiske reaktioner, der kører på havbunden, hvor jern reagerer med svovl og resulterer i jernsulfidmineraler, såsom Mackinawit og Greigit, samt brintgas (H2). Denne brintgas kan være en potentiel energikilde for mikroorganismer.

Vækst af methanogen Archaeen

Et centralt mål for undersøgelsen var at undersøge, om det genererede brint ville være tilstrækkeligt til at understøtte væksten af ​​methanogen arkæ. I den "kemiske have" blev væksten af ​​Archaeen testet under anaerobe forhold, hvilket var afgørende for projektets succes. Holdet brugte Methanocaldococcus Jannaschii som en modelorganisme til at validere resultaterne.

Resultaterne var opmuntrende: Archaes viste eksponentiel vækst og overudtrykt gener af acetyl-CoA-metabolisme, mens de med succes brugte brintgas som en energikilde. I undersøgelsen var et betydeligt antal celler i nærheden af ​​Mackinawit -partikler, der matcher fossile fund og henviser til betingelserne for den tidlige jord.

Konklusioner og effekter af undersøgelsen

Forskningsarbejdet antyder, at de kemiske reaktioner i nedbør af jernsulfidmineraler kunne have genereret tilstrækkelig energi til at overleve de første celler. Denne form for hydrogen methanogenese kunne derfor repræsentere den ældste kendte type energiproduktion. Dette betyder, at undersøgelsen vinder i betydning ikke kun for mikrobiologi, men også for geovidenskaber.

Forskningsresultaterne er i tråd med tidligere undersøgelser, der har behandlet rollen som methanogenese og energiproduktion af Archaeen i udviklingen af ​​livet på jorden. Specialistartikler, der beskæftiger sig med mekanismerne og udviklingen af ​​disse organismer, blev offentliggjort i Nature Reviews Microbiology , genombiologi og evolution og Proceedings of the National Academy of Sciences

Disse innovative fund åbner nye perspektiver for at forstå livets oprindelse og udvikling af organismer i ekstreme miljøer. Yderligere detaljer om undersøgelsen kan findes i publikationerne på websteder for universiteterne i Regensburg og Mainz såvel som i speciallitteraturen.