Tutkijat simuloivat elämän alkuperää: energiaa mustien tupakoitsijoiden!

Tutkijat simuloivat elämän alkuperää: energiaa mustien tupakoitsijoiden!

Regensburg, Deutschland - Kansainvälinen mikrobiologien ja geologien ryhmä on edistynyt huomattavasti varhaisen maan olosuhteiden tutkimisessa. Regensburgin yliopiston tutkijat ovat korvanneet laboratorio -olosuhteet, jotka vallitsivat noin neljä miljardia vuotta sitten. Painopiste oli niin kutsuttujen "mustien tupakoitsijoiden", hydrotermisissä lähteissä, jotka tapahtuvat merenpohjassa. Nämä havainnot julkaistiin tunnetussa Nature Ecology & Evolution -lehdessä, joka korostaa tutkimuksen merkitystä.

Osana laboratoriokoetta näiden "mustien tupakoitsijoiden", jotka tunnetaan nimellä "kemiallinen puutarha", miniatyyripainot. Tutkijat simuloivat merenpohjalla kulkevia kemiallisia reaktioita, joissa rauta reagoi rikin kanssa ja johtavat rautasulfidimineraaleihin, kuten Mackinawit ja Greigit sekä vetykaasu (H2). Tämä vetykaasu voisi olla potentiaalinen energialähde mikro -organismeille.

metanogeenisen archaeenin kasvu

Tutkimuksen keskeinen tavoite oli tutkia, riittääkö tuotettu vety metanogeenisten arkeiden kasvua. "Kemiallisessa puutarhassa" arkaenin kasvu testattiin anaerobisissa olosuhteissa, mikä oli ratkaisevan tärkeä projektin onnistumiselle. Ryhmä käytti metanocaldococcus jannaschii -malliorganismia tulosten validoimiseksi.

Tulokset olivat rohkaisevia: Arkaesit osoittivat eksponentiaalista kasvua ja asetyyli-CoA-aineenvaihdunnan yliekspressoituja geenejä käyttämällä onnistuneesti vetykaasua energialähteenä. Tutkimuksessa huomattava määrä soluja oli lähellä Mackinawit -hiukkasia, jotka vastaavat fossiilisia löytää ja viittaa varhaisen maan olosuhteisiin.

Tutkimuksen johtopäätökset ja vaikutukset

Tutkimustyö viittaa siihen, että rautasulfidimineraalien saostumisen kemialliset reaktiot olisivat voineet tuottaa riittävästi energiaa selviytyäkseen ensimmäisistä soluista. Tämä vedyn metanogeneesin muoto voisi siksi edustaa vanhinta tunnetun energiantuotannon tyyppiä. Tämä tarkoittaa, että tutkimuksen merkitys ei ole vain mikrobiologian lisäksi myös geotieteille.

Tutkimustulokset ovat aikaisempien tutkimusten mukaisia, jotka ovat käsitelleet metanogeneesin ja energiantuotannon roolia archaeenin avulla elämän evoluutiossa maan päällä. Näiden organismien mekanismeja ja kehitystä käsittelevät asiantuntijaartikkelit julkaistiin Nature Reviews Microbiology , genomin biologia ja evoluutio ja Kansallisen tiedeakatemian menettelyt ja

Nämä innovatiiviset havainnot avaavat uusia näkökulmia elämän alkuperän ja organismien kehityksen ymmärtämiseksi äärimmäisissä ympäristöissä. Lisätietoja tutkimuksesta löytyy Regensburgin ja Mainzin yliopistojen verkkosivustojen sekä erikoiskirjallisuudessa.