Bár még mindig nem tudjuk, hogyan kezdődött az élet a Földön valamivel több mint 3,5 milliárd éve, de egy friss tanulmány most azt az elméletet erősíti, amely szerint az első élőlények megjelenését az óceán fenekén húzódó hidrotermális kürtőkből eredő kémiai reakciók tették lehetővé.

A sejtek egyik legfontosabb eleme a membrán (vagy sejthártya), amely körülveszi és a külső környezettől elzárja a sejt belső állományát, miközben kapcsolatot teremt más sejtekkel. A legkorábban kialakult sejtmembránokat a Newcastle-i Egyetem kutatói szerint olyan hosszú szénláncú zsírsavak alkothatták, amelyeket egy kísérletükben sikerült létrehozni, miután szimulált ősi tengervízben hidrogént, hidrogén-bikarbonátot és vasban gazdag magnetitet kevertek el.

„Az élet kialakulásában központi szerepet játszottak a sejtkompartmentek, amelyek kulcsfontosságúak a belső kémiai folyamatok külső környezettől való elkülönítéséhez. Ezek a kompartmentek a vegyi anyagok koncentrálásával és az energiatermelés megkönnyítésével elősegítették az életfenntartó reakciókat, és lehetséges, hogy az élet legelső pillanatainak sarokköveiként szolgáltak” – idézi a ScienceAlert a kutatás vezetőjét és a Durhami Egyetem munkatársát, Graham Purvist.

A kutatók szerint nagyon valószínű, hogy ezek a folyamatok a tengerfenéken található hidrotermális kürtők környékén zajlottak le, ugyanis ott megtalálható az abiogenezishez, vagyis az élet kialakulásához szükséges kémiai összetevők és hő kombinációja.

A brit kutatók a laborban rekonstruálták a Föld őstengerének legfontosabb kémiai jellemzőit, amit a hidrotermális kürtők egyes típusainak kiáramlásaira emlékeztető forró lúgos vízzel kevertek. Ezt a nagy hidrogéntartalmú folyadékot szén-dioxidban gazdag tengervízzel vegyítették, végül magnetitet adtak hozzá, ami a Föld történetének ezen szakaszában bőségesen rendelkezésre állhatott a bolygón.

Az így létrejövő, akár 18 szénatomos zsírsavak ellentétes tulajdonságú (a vizet vonzó, illetve taszító) régiókkal rendelkeztek, ami lehetővé teszi, hogy a vízben is el tudja különíteni a külső és a belső környezetét. A kutatók szerint miután az ősi hidrotermális kürtőknél kialakult körülmények létrehozták a sejtmembránok felépítéséhez szükséges zsírsavakat, megkezdődhetett az a biokémiai folyamat, ami végül az élet burjánzásához vezetett.

A sejtmembránok kialakulásának vizsgálata után most már az abiogenezis második kulcsfontosságú lépésének meghatározásánál tartanak a newcastle-i kutatók: azoknak az úgynevezett protosejteknek a létrejöttét vizsgálják, amelyekből később kialakult az első sejtes életforma.

A kutatók hozzátették, munkájuk a földi élet eredete mellett arra is fényt deríthet, hogy zajlanak-e hasonló membránképző reakciók egyes földönkívüli óceánokban, péládul a Jupiter és a Szaturnusz jeges holdjain, az Europán és az Enceladuson.