Forskare simulerar livets ursprung: energi från svarta rökare!

Forskare simulerar livets ursprung: energi från svarta rökare!

Regensburg, Deutschland - Ett internationellt team av mikrobiologer och geologer har gjort anmärkningsvärda framsteg när det gäller att undersöka förhållandena på den tidiga jorden. Forskare från University of Regensburg har ersatt laboratorieförhållanden som rådde för cirka fyra miljarder år sedan. Fokus var på så kallade "svarta rökare", hydrotermiska källor som förekommer på havsbotten. Dessa resultat publicerades i den berömda tidskriften Nature Ecology & Evolution , som understryker studiens betydelse.

Som en del av laboratorieexperimentet skapades miniatyrutgåvor av dessa "svarta rökare", som är kända som "Chemical Garden",. Forskarna simulerade kemiska reaktioner som körs på havsbotten där järn reagerar med svavel och resulterar i järnsulfidmineraler såsom mackinawit och greigit samt vätgas (H2). Denna vätgas kan vara en potentiell energikälla för mikroorganismer.

tillväxt av metanogena archaeen

Ett centralt mål i studien var att undersöka om väte som genererades skulle vara tillräcklig för att stödja tillväxten av metanogena archae. I den "kemiska trädgården" testades tillväxten av archaeen under anaeroba förhållanden, vilket var avgörande för projektets framgång. Teamet använde Methanocaldococcus jannaschii som modellorganism för att validera resultaten.

Resultaten var uppmuntrande: archaerna visade exponentiell tillväxt och överuttryckta gener av acetyl-CoA-metabolism, medan de framgångsrikt använde vätgas som en energikälla. I undersökningen var ett betydande antal celler nära Mackinawit -partiklar, som matchar fossila fynd och hänvisar till förhållandena för den tidiga jorden.

Slutsatser och effekter av studien

Forskningsarbetet tyder på att de kemiska reaktionerna i utfällningen av järnsulfidmineraler kunde ha genererat tillräcklig energi för att överleva de första cellerna. Denna form av väten metanogenes kan därför representera den äldsta kända typen av energiproduktion. Detta innebär att studien vinner i betydelse inte bara för mikrobiologi utan också för geovetenskaper.

Forskningsresultaten är i linje med tidigare studier som har behandlat rollen som metanogenes och energiproduktion av archaeen i utvecklingen av livet på jorden. Specialartiklar som hanterar mekanismer och utveckling av dessa organismer publicerades i Nature Reviews Microbiology , Genome Biology and Evolution och Proceedings of the National Academy of Sciences

Dessa innovativa resultat öppnar upp nya perspektiv för att förstå livets ursprung och utveckling av organismer i extrema miljöer. Ytterligare detaljer om studien finns i publikationerna på webbplatserna för universiteten i Regensburg och Mainz, liksom i speciallitteraturen.

For additional information and in -depth scientific analyzes see University Regensburg , natur .