Hoe zijn de eerste delen van het leven op aarde ontstaan? Onderzoekers stellen een nieuwe hypothese voor

Wetenschappers hebben lang geprobeerd te bepalen hoe het leven op aarde verscheen, evenals de mogelijkheden om op andere planeten te verschijnen. Een nieuwe ontdekking suggereert dat RNA (of RNA) zich spontaan kan vormen op basaltglas, een materiaal dat ongeveer 4,35 miljard jaar geleden overvloedig aanwezig was op aarde en ook op Mars werd aangetroffen.

Wat was er eerst, DNA of eiwit? Deze terugkerende paradox geldt ook voor het ontstaan ​​van het leven op aarde. Een alternatieve hypothese, 60 jaar geleden voorgesteld en de ‘RNA-wereldhypothese’ genoemd, suggereert dat RNA de oorsprong is van levende wezens. Dit DNA is de schakel tussen de DNA- en eiwitproductie in onze cellen: RNA-nucleotiden die van DNA worden getranscribeerd, worden gebruikt om eiwitten te genereren.

Veel wetenschappers beschouwen de structuur van RNA echter als te complex om spontaan te verschijnen. Ze geloven dus dat om het “RNA eerst”-model correct te laten zijn, het minstens een experimentele demonstratie van RNA-synthese nodig heeft, lang genoeg om de darwinistische evolutie te ondersteunen (tussen 50 en 5000 nucleotiden).

Vulkanisch basaltglas zet trifosfaat om in RNA

Het Hades-tijdperk (de eerste eon in de geschiedenis van de aarde) ongeveer 4,35 miljard jaar geleden geeft aan dat het proces zonder menselijke tussenkomst moet hebben plaatsgevonden. Bovendien was basaltisch vulkanisch glas in die tijd zeer aanwezig, het materiaal moet grotendeels betrokken zijn geweest bij de vorming van RNA. ” Enkele honderden miljoenen jaren na de vorming van de maan vormden herhaalde inslagen in combinatie met overvloedig vulkanisme op de jonge planeet gesmolten basaltlava, de bron van glasbasalt ”, uitleggen Stephen Mogesses, een van de onderzoekers van de nieuwe studie. ” Door de effecten verdampte ook water in het droge land, waardoor watervoerende lagen werden bespaard waar RNA kan worden gevormd. “.

De synthese van RNA (of polyribonucleïnezuur) vereist ribonucleosidetrifosfaat. In het licht van de toenmalige geologische context gingen de onderzoekers uit van de hypothese dat basaltglas ribonucleosidetrifosfaat in water omzet in RNA. Met behulp van gelelektroforese en ultrafiltratietechnieken toonden ze aan dat deze PRA gemiddeld 90 tot 150 nucleotiden had en dus de oorsprong zou kunnen zijn van de darwinistische evolutie van het leven.

” Dit proces is katalytisch en de PRA-synthese gaat door in de tijd Schrijf de auteurs van de studie op. Bovendien vindt het proces plaats onder omstandigheden waarin het RNA stabiel is (bij 25°C, pH 7,5). Kinetische gegevens suggereren dat een kleine Hadean-inslagzone die slechts enkele tonnen waterdoorlatend gebroken glas bevat, de capaciteit kan hebben om ongeveer 1 gram RNA per dag te produceren, maar wordt beperkt door een toevoer van trifosfaat.

Herhaalde inslagen ten tijde van de vorming van de aarde brachten ook nikkel binnen, waarvan het team aantoonde dat het een nucleosidetrifosfaat-nucleoside en geactiveerd fosfaat bevat, ook gevonden in vulkanisch glas. Boraat, ook afgeleid van basalt, regelt de vorming van deze trifosfaten in een route voor de productie van eerste RNA’s uit eenvoudige organische moleculen.

Vergelijkbare mineralen op Mars, nuttig bij het zoeken naar leven

Deze resultaten geven aan dat polyribonucleotiden beschikbaar waren in Hadean-omgevingen, als dat zo was, trifosfaten. ” Modellen om delen van deze nucleosiden en de bindingen erin te creëren, evenals het volledige nucleosidetrifosfaat, worden momenteel in veel laboratoria ontwikkeld. ‘, leggen de onderzoekers uit. Als trifosfaat beschikbaar is, zou een bril op Hadean-aarde (en op Mars) een ontbrekend stukje kunnen zijn in de RNA-eerste modelpuzzel. “.

In feite waren dezelfde soort mineralen, spektakels en inslagen ook aanwezig op Mars, zelfs als de Rode Planeet geen continentale drift en platentektoniek had ondergaan – waardoor de meeste rotsen op aarde meer dan 4 miljard jaar geleden verdwenen. Recente missies naar Mars hebben aangetoond dat alle rotsen die nodig zijn voor het leven waarschijnlijk via dit eenvoudige pad ontstaan, inclusief boraten.

bron : astrobiologie