Opstod livet ikke i havet?

Det første celleliv på Jorden opstod sandsynligvis i en gryde med vulkansk mudder svarende til Darwins teori om en "varm, lille dam", fortæller en ny undersøgelse.

13. februar 2012 af Dave Mosher, National Geographic News

Det første celleliv på Jorden opstod sandsynligvis i pøle af varmt, slimet mudder under tilførsel af vulkansk opvarmet damp, ikke i urtidshave, siger forskere.

Teorien, der baserer sig på den seneste celle- og geologiske forskning, svarer til den berømte naturhistoriker Charles Darwins hypotese om, at livet kunne være opstået i en "varm, lille dam", der var rig på næringsstoffer.

Trods denne tidlige overvejelse hos Darwin har teorier om havet som fødested for liv været populære de senere år, fordi oceanografer hele tiden finder nye oaser af liv, der trives på havbunden.

I disse dybvandsøkosystemer ernærer simple, men hårdføre bakterier sig på giftige mineraler, der bliver udspyet fra varme vulkanske huller, omstændigheder, som mange eksperter mener, kunne ligne arnestedet for de første celler.

I den nye undersøgelse peger forskere imidlertid på, at den væske, som alle celler kæmper for at holde inden for deres tynde cellemembraner, ikke kunne være mere forskellig fra urtidshavvand.

I stedet opdagede holdet, at denne cellevæske minder meget om fortættede dampe som dem, man finder i vulkanske mudderpøle på landjorden.

Den type landbaserede miljøer har de høje forhold mellem kalium og natrium, der er i alle levende celler. Marine miljøer, derimod, er alt for rige på natrium.

"Hvis celler skal syntetisere proteiner, deres molekylære motorer, har de brug for en masse kalium. Natrium blokerer for disse aktiviteter," siger en af forfatterne til undersøgelsen, Armen Mulkidjanian, der er biofysiker på universitetet i Osnabrück.

"Livet kan ikke leve uden at syntetisere proteiner, og derfor må det holde et højt kaliumniveau."

Tidlige celler manglede maskineri

I dag er celler afhængige af komplekse proteiner til at pumpe overskydende natrium ud gennem deres membraner, så cellerne kan fungere ordentligt.

De første celler havde imidlertid ikke et sådant maskineri til rådighed, kun rudimentære cellemembraner og de næringsstoffer, som de nu engang var heldige nok til at indfange.

Som følge deraf var de første celler ekstremt permeable og fuldstændig overladt til deres miljøers nåde og barmhjertighed. Derfor måtte forholdet mellem kalium og natrium være større end én til én, og i kaliums favør.

Men i urtidshavvand såvel som i nutidigt havvand er der 40 gange så meget natrium som kalium.

Med dette problem in mente inddrog Armen Mulkidjanian og hans kolleger ekspertise fra geologer for at forstå, hvor livet ellers kunne være opstået for mellem 4,3 og 3,8 milliarder år siden.

Holdet indså, at geotermiske sletter på landjorden kunne opfylde betingelserne, især de slamkedler, der findes på steder som Yellowstone Nationalpark i USA.

"Slamkedler er steder, hvor damp kommer ud af jorden og kondenserer og fører en masse mineraler med sig, heriblandt kalium," siger Armen Mulkidjanian. "De ligner slim, der kommer ud af jorden, og de ville være fine udklækningssteder for de første celler."

Videnskabsfolk har længe ignoreret slamkedler som mulige modstykker til urtidsslam, fordi nutidens versioner er fyldt med svovlsyre, et dødbringende kemisk stof, der dannes, når svovlbrinte møder ilt i atmosfæren.

"Folk blev skræmt væk af de syreholdige betingelser, men Jorden havde tidligere meget lidt ilt i atmosfæren," siger Armen Mulkidjanian.

"Disse iltfattige miljøer var stabile i millioner af år og var formentlig befordrende for det første liv på Jorden."

Den nye undersøgelse, som argumenterer for, at livet opstod på landjorden, blev offentliggjort på Internet i dag af Proceedings of the National Academy of Sciences.

Måske er du interesseret i ...

Læs også