Onderzoekers simuleren de oorsprong van het leven: energie van Black Smokers!

Onderzoekers simuleren de oorsprong van het leven: energie van Black Smokers!

Regensburg, Deutschland - Een internationaal team van microbiologen en geologen heeft opmerkelijke vooruitgang geboekt bij het onderzoeken van de omstandigheden op de vroege aarde. Onderzoekers van de Universiteit van Regensburg hebben laboratoriumomstandigheden vervangen die ongeveer vier miljard jaar geleden hebben overheersen. De focus lag op zo gemalen "zwarte rokers", hydrothermische bronnen die op de zeebodem voorkomen. Deze bevindingen werden gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Nature Ecology & Evolution , dat het belang van de studie onderstreept.

Als onderdeel van het laboratoriumexperiment werden miniatuuredities van deze "zwarte rokers", die bekend staan ​​als "chemische tuin", gemaakt. De onderzoekers simuleerden chemische reacties die op de zeebodem lopen waar ijzer reageert met zwavel en resulteren in ijzersulfide -mineralen zoals Mackinawit en Greigit, evenals waterstofgas (H2). Dit waterstofgas kan een potentiële energiebron zijn voor micro -organismen.

Groei van methanogene archaeen

Een centraal doel van de studie was om te onderzoeken of de gegenereerde waterstof voldoende zou zijn om de groei van methanogene archee te ondersteunen. In de "chemische tuin" werd de groei van de archaeen getest onder anaërobe omstandigheden, wat cruciaal was voor het succes van het project. Het team gebruikte Methanocaldococcus Jannaschii als een modelorganisme om de resultaten te valideren.

De resultaten waren bemoedigend: de archaes vertoonden exponentiële groei en tot overexpressie gebrachte genen van acetyl-CoA-metabolisme, terwijl het met succes het waterstofgas als energiebron gebruikte. In het onderzoek waren een aanzienlijk aantal cellen in de buurt van Mackinawit -deeltjes, die overeenkomen met fossiele vondsten en verwijst naar de omstandigheden van de vroege aarde.

Conclusies en effecten van de studie

Het onderzoekswerk suggereert dat de chemische reacties in de neerslag van ijzersulfidemineralen voldoende energie hadden kunnen hebben gegenereerd om de eerste cellen te overleven. Deze vorm van waterstofmethanogenese zou daarom het oudste bekende type energieopwekking kunnen vertegenwoordigen. Dit betekent dat de studie niet alleen belangrijk is voor microbiologie, maar ook voor geowetenschappen.

De onderzoeksresultaten zijn in lijn met eerdere studies die de rol van methanogenese en energieopwekking door Archaeen hebben behandeld in de evolutie van het leven op aarde. Specialistische artikelen die betrekking hebben op de mechanismen en evolutie van deze organismen werden gepubliceerd in Nature Reviews Microbiology , Genome Biology and Evolution en Proceedings of the National Academy of Sciences

Deze innovatieve bevindingen openen nieuwe perspectieven voor het begrijpen van de oorsprong van het leven en de ontwikkeling van organismen in extreme omgevingen. Verdere details over de studie zijn te vinden in de publicaties op de websites van de universiteiten van Regensburg en Mainz, evenals in de gespecialiseerde literatuur.

Zie University Regensburg , Nature .