In Search of Life’s Smoking Gun
Ήταν σχεδόν μεσάνυχτα στο ερευνητικό σκάφος Atlantis. Το πλοίο βρισκόταν περίπου χίλια μίλια δυτικά της Κόστα Ρίκα, από όπου είχε αποπλεύσει, αιωρούμενος πάνω από ένα υδροθερμικό πεδίο αερισμού στον ανατολικό Ειρηνικό. Ο μικροβιολόγος του Rutgers, Costantino Vetriani, καθισμένος λίγα μέτρα μακριά μου στο σκοτεινό δωμάτιο ελέγχου, εξέπεμπε ενέργεια παρά την ώρα. Κοίταξε έντονα μέσα από τα γυαλιά του σε δεκάδες οθόνες, περνώντας περιστασιακά ένα χέρι πάνω από το ξυρισμένο κεφάλι του. Στη ζωντανή ροή βίντεο από το τηλεχειριζόμενο υποβρύχιο στο κάτω μέρος, παρακολουθήσαμε πυκνό μαύρο καπνό με καυτή θερμοκρασία άνω των 350 βαθμών Κελσίου να πνέει από έναν βραχώδη πύργο ένα μίλι από κάτω μας. Ήταν ένα εκπληκτικό θέαμα, ένας υποβρύχιος πυλώνας που απελευθέρωσε μια θύελλα παγωμένης ενέργειας από τα σκοτεινά έντερα της Γης. Ο Βετριάνι, ένας στολισμένος Ιταλός ντυμένος με ένα μπλουζάκι που έγραφε «RNA:Το άλλο νουκλεϊκό οξύ», παρατήρησε την ακατέργαστη δύναμη, με τα σκούρα μάτια του να λάμπουν. «Ένας μαύρος καπνιστής είναι ένα παράθυρο στην κόλαση», είπε με ένα χαμόγελο.
Στην πραγματικότητα, ο μαύρος καπνιστής μπορεί να είναι ένα παράθυρο στην έκρηξη της ζωής στη Γη. Ο Vetriani είναι μέρος μιας ομάδας επιστημόνων που έχουν έρθει στους αεραγωγούς για να μελετήσουν τα μικρόβια που καλύπτουν κάθε επιφάνεια μέσα και γύρω τους. Νωρίτερα, στη βιβλιοθήκη του πλοίου, ο επικεφαλής επιστήμονας Στέφαν Σίβερτ, μικροβιακός οικολόγος στο Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο Woods Hole, είχε περιγράψει τους στόχους της αποστολής ενός μήνα. Εξήγησε ότι η κατανόηση του πώς τα μικρόβια επιβιώνουν στους κολασμένους αεραγωγούς—ποια θρεπτικά συστατικά χρησιμοποιούν και με ποιους ρυθμούς. πόσο γρήγορα μετατρέπουν τα υγρά εξαερισμού σε ζωντανή βιομάζα—θα μπορούσε να δώσει μια εικόνα για το πώς εξελίχθηκε η βιολογική ζωή. Πήρα ετικέτες και βοηθούσα με την τήρηση αρχείων κατά τη διάρκεια των εργασιών στο βυθό, οι οποίες λειτουργούσαν 24 ώρες την ημέρα, εκτός από την περιστασιακή διακοπή όταν οι θάλασσες ήταν πολύ ταραγμένες για να αναπτυχθεί με ασφάλεια το ROV.
Μετά τα μεσάνυχτα, καθώς ο Vetriani και εγώ πήραμε τον μαύρο καπνιστή, εξήγησε ότι οι υδροθερμικές οπές ήταν «ένα λείψανο περιβάλλον, ένα περιβάλλον που πιστεύουμε ότι μοιάζει με αυτό που μπορεί να ήταν οι πρώτες συνθήκες στη Γη. Αυτό που κάνουμε τελικά είναι να προσπαθούμε να καταλάβουμε πώς εξελίχθηκε η ζωή στον πλανήτη». Το να βρίσκομαι στο Atlantis μου επέτρεψε να μάθω όχι μόνο για τα αρχέγονα μικρόβια που ζουν σε αεραγωγούς σήμερα, αλλά και για το πώς η οργανική ζωή μπορεί να πρωτοεμφανίστηκε στα βάθη του ωκεανού. Καθώς παρακολουθούσαμε το παχύρρευστο, καυτό υγρό που εξαεριζόταν από την ορυκτική καμινάδα, στο διαχρονικό μέρος όπου ο βράχος και το νερό συναντώνται στον πάτο της θάλασσας, ήταν σαν να κοιτάζαμε κατευθείαν στη γενέτειρα της ζωής.
Από τότε που εντοπίστηκαν για πρώτη φορά υδροθερμικές οπές από γεωλόγους που καταδύθηκαν στο βυθισμένο Alvin το 1977, πολλοί επιστήμονες πίστευαν ότι αυτά τα χωνευτήρια βαθιάς θάλασσας θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν το λίκνο της ζωής. Το θέμα απέχει ακόμη πολύ από το να διευθετηθεί. Αλλά τα υγρά εξαερισμού και το περιβάλλον νερό συγκεντρώνουν βασικά στοιχεία που χρειάζονται για τη ζωή, όπως ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο, το άζωτο και το θείο. Αυτό το εύφλεκτο μείγμα, πιστεύουν οι επιστήμονες, μπορεί να γέννησε τους πρόδρομους σύνθετων μορίων, όπως το RNA, που αναδεύτηκαν στη ζωή στα πρώτα κύτταρα.
Υπαινιγμοί ύπαρξης αεραγωγών βαθέων υδάτων προήλθαν από μια αποστολή του 1976 κοντά στα νησιά Γκαλαπάγκος. Ένα όργανο που ρυμουλκήθηκε κοντά στον πυθμένα του ωκεανού εντόπισε ένα νέφος υγρού ελαφρώς θερμότερο από το κρύο θαλασσινό νερό. Οι γεωλόγοι επέστρεψαν με το υποβρύχιο το επόμενο έτος και βρήκαν τις ιαματικές πηγές που κάπνιζαν στον πυθμένα της θάλασσας που είχαν προβλέψει—μαζί με ένα εντελώς απροσδόκητο σύνολο ζωντανών όντων:αχιβάδες, γιγάντια σκουλήκια, ροζ ψάρια και άσπρα καβούρια.
Η βαθιά θάλασσα εκείνη την εποχή θεωρήθηκε ότι ήταν μια βιολογική έρημος, επομένως κανείς δεν περίμενε ότι θα χρειαζόταν βιολόγους στην αποστολή εξαερισμού. Αλλά ο Τζακ Κόρλις, ένας γεωλόγος που έσκυψε στο Άλβιν κατά τη διάρκεια εκείνης της πρώτης κατάδυσης στους αεραγωγούς, τους είδε αμέσως ως πιθανή τοποθεσία για την προέλευση της ζωής. Και τα υδροθερμικά συστήματα ήταν πιθανώς άφθονα στην πρώιμη Γη, η οποία ήταν πιο ζεστή στη νεολαία της. Σε συνεργασία με τον John Baross, έναν μικροβιολόγο που μελέτησε μερικά από τα πρώτα μικροβιακά δείγματα από αεραγωγούς, και τη μεταπτυχιακή φοιτήτρια Sarah Hoffmann, ο Corliss δημοσίευσε την υπόθεση το 1980. Πρότειναν ότι απλά οργανικά μόρια όπως τα αμινοξέα θα μπορούσαν να σχηματιστούν στα θερμά υγρά αερισμού. και τελικά τέτοια μόρια θα μπορούσαν να είχαν εγκλειστεί σε μια μεμβράνη για να σχηματίσουν ένα ζωντανό κύτταρο. Ο Baross περιέγραψε τους αεραγωγούς ως «το μόνο σύγχρονο γεωλογικό περιβάλλον που μπορεί να ονομαστεί πραγματικά αρχέγονο».
Παρά τις ακραίες θερμοκρασίες, την πίεση και άλλες ιδιότητές τους, οι αεραγωγοί βαθέων υδάτων μπορεί να πρόσφεραν ένα σχετικά άνετο καταφύγιο στον βίαιο κόσμο της πρώιμης Γης. Ο νεαρός πλανήτης μας βρέχτηκε από πολύ ισχυρότερη υπεριώδη ακτινοβολία από τον ήλιο επειδή δεν είχε ακόμη αναπτύξει ένα προστατευτικό στρώμα του όζοντος. Αυτό δεν προέκυψε παρά μόνο αφού η εξελικτική εφεύρεση της φωτοσύνθεσης άντλησε μια σταθερή παροχή οξυγόνου στην ατμόσφαιρά μας.
Και το ηλιακό έγκαυμα δεν ήταν η μόνη πρόκληση στην επιφάνεια. Οι γεωεπιστήμονες πιστεύουν ότι ακριβώς τη στιγμή που η ζωή μπορεί να είχε ξεκινήσει, λίγο λιγότερο από 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, ο πλανήτης μας υπέστη έναν ισχυρό βομβαρδισμό από διαστημικούς βράχους. «Αυτό θα έκανε την επιφάνεια και την σχεδόν επιφάνεια θανατηφόρα», λέει ο Robert Hazen, αστροβιολόγος στο Carnegie Institution for Science και συγγραφέας του The Story of Earth , το οποίο περιγράφει τον σχηματισμό και την πρώιμη ζωή του πλανήτη. "Αλλά εκεί όπου εμφανίζονται αυτά τα υδροθερμικά συστήματα, ήταν απομονωμένο από τέτοιου είδους προβλήματα."
Το πιο σημαντικό, όμως, είναι ότι οι αεραγωγοί ξεσπούν με ενέργεια. Το υγρό που εκπέμπεται από αυτά ξεκινά ως κρύο θαλασσινό νερό που βυθίζεται σε ρωγμές και σχισμές στον πυθμένα της θάλασσας. Στον φλοιό, το μάγμα θερμαίνει το νερό, το οποίο συλλέγει διαλυμένα ορυκτά και αέρια - όπως το υδρογόνο και το υδρόθειο - από το λιωμένο βράχο πριν εκτοξευτεί ξανά στον ωκεανό. Τα μικρόβια στους αεραγωγούς σήμερα χρησιμοποιούν τη χημική ενέργεια σε αυτά τα υγρά για να παράγουν σάκχαρα και άλλα πλούσια σε ενέργεια μόρια που αποτελούν τη βάση της τροφικής αλυσίδας.
«Η ζωή χρειάζεται ενέργεια», είπε ο Σίβερτ ένα φωτεινό, άνετο απόγευμα στην πλώρη του πλοίου, ανάμεσα στις πρωινές και τις βραδινές βάρδιες στο σκοτεινό δωμάτιο ελέγχου. «Και υπάρχει άφθονο διαθέσιμο σε υδροθερμικά συστήματα. Αυτό είναι λοιπόν ένα καλό μέρος για να ξεκινήσετε. Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς τους πρώιμους οργανισμούς να ευδοκιμούν με αυτήν την πηγή ενέργειας."
Η υπόθεση ότι η βιολογική ζωή ξεκίνησε σε αεραγωγούς πήρε ώθηση από την ανακάλυψη ενός νέου είδους υδροθερμικού αεραγωγού. Το 1991, ο γεωχημικός Michael Russell, τώρα στο Jet Propulsion Laboratory της NASA, περιέγραψε κοιτάσματα ορυκτών πλούσιων σε μαγνήσιο στη Γιουγκοσλαβία που πρότεινε ότι σχηματίστηκαν σε μια οπή όπου τα υγρά ήταν αλκαλικά, σε αντίθεση με την όξινη ουσία που συναντάται συνήθως σε μαύρους καπνιστές και άλλες ηφαιστειακές οπές .
Κανείς δεν είχε δει ποτέ αλκαλικούς αεραγωγούς σαν αυτούς που πρότεινε ο Ράσελ εκείνη την εποχή. Στη συνέχεια, το 2000, η θαλάσσια γεωλόγος Deborah Kelley του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον και οι συνεργάτες της επισκέφτηκαν την κορυφογραμμή που εκτείνεται κατά μήκος του πυθμένα του Ατλαντικού Ωκεανού. Βουτούσαν στο Άλβιν κάθε μέρα και ρυμούλκησαν μια κάμερα κάθε βράδυ. Ένα βράδυ κάποιος παρατήρησε έναν παράξενο λευκό πύργο στη ροή της κάμερας. Η Kelley μπήκε στον ιστότοπο δύο μέρες αργότερα και είδε την πρώτη προσεκτική ματιά σε αυτό που ονόμασε τη Χαμένη Πόλη.
Οι αεραγωγοί της Χαμένης Πόλης σχηματίζονται μέσω μιας χημικής αντίδρασης μεταξύ θαλασσινού νερού και ορυκτών σε πετρώματα πλούσια σε σίδηρο και μαγνήσιο στον φλοιό. Αυτή η αντίδραση παράγει θερμική ενέργεια. Όπως είχε προβλέψει ο Russell, παράγει επίσης αλκαλικά υγρά εξαερισμού που ανεβαίνουν από τον πυθμένα της θάλασσας. Όταν αυτά τα υγρά παρασύρονται στον ωκεανό, μετατρέπουν το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα σε ασβεστολιθικές δομές που μπορεί να στεγάζουν τις απαρχές της ζωής.
Οι επιστήμονες του Origin-of-Life ενθουσιάστηκαν καθώς έμαθαν περισσότερα για τις ιδιότητες των θερμών πηγών της Χαμένης Πόλης. Ένα μεγάλο αξιοθέατο είναι η παρουσία μιας βαθμίδας ιόντων - ένα βασικό συστατικό σχεδόν σε κάθε γνωστή μορφή ζωής - μεταξύ των υγρών εξαερισμού και του θαλασσινού νερού. Τα αλκαλικά υγρά είναι βασικά, με pH (μέτρηση των επιπέδων οξύτητας και αλκαλικότητας) περίπου 10 ή 11, που σημαίνει ότι έχουν χαμηλή συγκέντρωση πρωτονίων. Το θαλασσινό νερό, με pH περίπου 8, είναι λιγότερο αλκαλικό—δηλαδή ελαφρώς πιο όξινο—άρα έχει περισσότερα πρωτόνια από τα υγρά αερισμού.
Αυτή η γεωχημεία τράβηξε την προσοχή των επιστημόνων επειδή μια βαθμίδα ιόντων - μια διαφορά στη συγκέντρωση ιόντων από το ένα μέρος στο άλλο - είναι μια από τις καθολικές ιδιότητες των ζωντανών όντων και ένα θεμελιώδες μέρος του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα παίρνουν την ενέργειά τους. Παρέχει συνθήκες που θα μπορούσαν να αποτελέσουν ζυθοποιείο για πρώιμη ζωή.
«Αυτό που κάνει όλη η ζωή είναι να παράγει μια βαθμίδα πρωτονίων και στη συνέχεια να χρησιμοποιεί τη ροή αυτών των πρωτονίων σε μια μεμβράνη για να παράγει χημική ενέργεια», λέει ο Nick Lane, βιοχημικός στο University College του Λονδίνου και συγγραφέας του Life Ascending , για την προέλευση και την εξέλιξη της ζωής. Το γενικό πρότυπο ισχύει για τα μιτοχόνδρια, τα οποία είναι οι ενδοκυτταρικές γεννήτριες που τροφοδοτούν τα δικά μας κύτταρα, καθώς και για τα περισσότερα μικρόβια που ζουν ελεύθερα.
Το σύστημα λειτουργεί λίγο σαν υδροηλεκτρικό φράγμα, εξηγεί ο Lane. Μια βιολογική αντλία, με τη μορφή πρωτεΐνης, μετακινεί μια αφθονία πρωτονίων στη μία πλευρά μιας μεμβράνης. Στη συνέχεια, τα πρωτόνια αφήνονται να ρέουν πίσω κατά μήκος της μεμβράνης μέσω μιας άλλης πρωτεΐνης που λειτουργεί ως στρόβιλος. Ο στρόβιλος παράγει ATP, ή τριφωσφορική αδενοσίνη, το μόριο που μεταφέρει τη βιοχημική ενέργεια που τροφοδοτεί τις δραστηριότητες ενός κυττάρου.
Οι συγκεκριμένες πρωτεΐνες και οι μεμβράνες ποικίλλουν ευρέως στις διάφορες μορφές ζωής. Αλλά η βαθμίδα πρωτονίων είναι παρούσα σχεδόν σε κάθε μορφή ζωής που έχει μελετηθεί ποτέ. Ορισμένοι ερευνητές βλέπουν αυτή την καθολικότητα ως περιστασιακή απόδειξη ότι μια τέτοια κλίση πρέπει να ήταν παρούσα στο περιβάλλον όπου γεννήθηκε η ζωή. «Είναι πολύ δύσκολο να εξηγήσουμε γιατί όλοι αυτοί οι οργανισμοί μοιράζονται αυτό το χαρακτηριστικό, εκτός αν μπορείτε να υποδείξετε κάποια γεωχημική πηγή αυτών των κλίσεων στο περιβάλλον όπου ξεκίνησε η ζωή», λέει ο εξελικτικός βιολόγος Μπιλ Μάρτιν του Πανεπιστημίου του Ντίσελντορφ. "Και τότε, αγόρι μου, αυτοί οι αλκαλικοί υδροθερμικοί αεραγωγοί αρχίζουν να φαίνονται πολύ καλοί."
Πώς θα μπορούσε λοιπόν η ζωή να έχει ανοίξει τον δρόμο της για ύπαρξη σε μια υδροθερμική οπή όπως αυτές στη Χαμένη Πόλη - ή εκείνες που βρίσκονται στον Ειρηνικό ακριβώς κάτω από την Ατλαντίδα; Ένα πιθανό σενάριο είναι ότι οι αντιδράσεις μεταξύ μερικών από τις απλές χημικές ενώσεις σε ένα αεραγωγό —όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο— δημιούργησαν οργανικά μόρια, τα οποία έγιναν όλο και πιο περίπλοκα.
Ουσιαστικά, ο εξαερισμός θα λειτουργούσε ως φυσικός υδροθερμικός αντιδραστήρας. Για παράδειγμα, οι αντιδράσεις μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου, που καταλύονται από ορυκτά που βρίσκονται στους αεραγωγούς, μπορούν να σχηματίσουν ένα μόριο γνωστό ως πυροσταφυλικό. Το πυροσταφυλικό είναι πρόδρομος πολλών αμινοξέων, τα οποία με τη σειρά τους μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους για να δημιουργήσουν πρωτεΐνες. Το διοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο μπορούν επίσης να σχηματίσουν φορμαλδεΰδη, η οποία μπορεί να αντιδράσει με τον εαυτό της για να σχηματίσει ριβόζη, ένα σάκχαρο που είναι συστατικό του RNA. Το υδροκυάνιο, το οποίο έχει βρεθεί στους αεραγωγούς, μπορεί να αντιδράσει με τον εαυτό του για να σχηματίσει δακτυλιωμένες δομές γνωστές ως βάσεις, ένα άλλο συστατικό RNA. Η ριβόζη, μια βάση και μια ομάδα φωσφορικών (επίσης διαθέσιμη σε αεραγωγούς) ενώνονται για να σχηματίσουν ένα μόριο που ονομάζεται νουκλεοτίδιο. Συνδέστε πολλά νουκλεοτίδια μαζί και έχετε έναν κλώνο RNA. Οι πόροι εντός των δομών αερισμού μπορεί να έπαιξαν το ρόλο των μεμβρανών, συγκεντρώνοντας τα οργανικά μόρια όπως το RNA και τα αμινοξέα σε ένα μικρό χώρο.
Τελικά το RNA θα άρχιζε να αυτοαναπαράγεται, μια διαδικασία που διέπεται από τη φυσική επιλογή. Κάπου κατά μήκος της γραμμής, ίσως πριν από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, η νεαρή πρωτόζωη που κατοικούσε στους πόρους αερισμού θα είχε αποκτήσει DNA, ίσως κάνοντας μερικές χημικές τροποποιήσεις στο RNA. (Η αφαίρεση ενός ατόμου οξυγόνου μετατρέπει τη ριβόζη σε δεοξυριβόζη και η προσθήκη μιας μεθυλικής ομάδας αλλάζει τη μοναδική βάση που διαφέρει μεταξύ DNA και RNA). Από εκεί, η πιθανή ζωή θα χρειαστεί να συναρμολογήσει μια μεμβράνη για τον εαυτό της και να δημιουργήσει τη δική της βαθμίδα ιόντων που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας με τη μορφή ATP. Σε εκείνο το σημείο, θα μπορούσε να θεωρηθεί το πρώτο κελί.
Στο Atlantis, μια παρτίδα δειγμάτων από τους αεραγωγούς έσπασε την επιφάνεια και ο Vetriani ενώθηκε με το σμήνος των επιστημόνων που κατέβηκαν σε αυτό αφού ένας γερανός εναποθήκευσε το φορτίο στο κατάστρωμα. Έβαλε το χέρι σε ένα κουτί γεμάτο με θαλασσινό νερό και έβγαλε μια μαύρη καμινάδα καπνιστών, που αστράφτει με πυρίτη, που συλλέχθηκε από το κάτω μέρος, μαζί με έναν κύλινδρο δειγματοληψίας βακτηρίων από PVC και πλέγμα. Στη συνέχεια πήγε βιαστικά στο εργαστήριο του πλοίου, όπου ο ίδιος και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν την επεξεργασία των δειγμάτων.
Πολλά από τα μικρόβια που ανακάλυψαν οι Vetriani και Sievert αποδείχτηκαν Epsilonproteobacteria , μια ομάδα οργανισμών που τείνουν να κυριαρχούν στους αεραγωγούς αλλά όχι σε οποιοδήποτε άλλο περιβάλλον στον πλανήτη. Το ζευγάρι διαπίστωσε ότι μερικά από αυτά τα σφάλματα δεν ανέχονται το οξυγόνο και χρησιμοποιούν μια μεταβολική οδό που τους επιτρέπει να «αναπνέουν» χρησιμοποιώντας θείο, το οποίο υπάρχει σε αφθονία στους αεραγωγούς. "Αυτή η μεταβολική οδός του θείου μπορεί να ήταν μια βασική προγονική οδός", είπε ο Vetriani, επειδή βασίζεται αποκλειστικά σε πρώτες ύλες που πιστεύεται ότι υπήρχαν στην πρώιμη Γη και αποφεύγει αυτές που δεν πιστεύεται ότι ήταν διαθέσιμες.
Ποια συγκεκριμένα στοιχεία έδωσε η ανάλυση αυτών των αρχέγονων μικροοργανισμών σχετικά με την προέλευση της ζωής; Ο Βετριάνι είπε ότι δεν αισθάνεται άνετα να δώσει μια απάντηση. Η έρευνα για το λίκνο της ζωής βρίσκεται ουσιαστικά στα σπάργανά της. «Πριν από μερικές δεκαετίες, δεν ξέραμε καν ότι η ζωή θα μπορούσε να επιβιώσει σε μερικές από αυτές τις υψηλές θερμοκρασίες», είπε ο Βετριάνι. «Η προέλευση της ζωής σημαίνει επιστροφή σε αβιοτικές διεργασίες που μπορεί να είχαν συμβεί πριν από τη συναρμολόγηση του πρώτου κυττάρου. Πλησιάζουμε όσο πιο κοντά μπορούμε μελετώντας αυτούς τους οργανισμούς αερισμού για να κατανοήσουμε ποιες μπορεί να είναι αυτές οι πρώιμες μεταβολικές οδοί. Ίσως είναι ό,τι πιο κοντά έχουμε στους οργανισμούς που μπορεί να ζούσαν στη Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Η ουσία είναι ότι οι αεραγωγοί είναι ένα περιβάλλον όπου κυριαρχεί η ηφαιστειακή δραστηριότητα, η οποία μπορεί να μοιάζει με εκείνη της Γης πριν από την εξέλιξη της φωτοσύνθεσης. Πιστεύουμε ότι χωρίς οξυγόνο, ίσως σε ένα ηφαιστειακό περιβάλλον, θα μπορούσαν να έχουν προκύψει πρώιμοι οργανισμοί."
Στο πλοίο, καθώς περνούσα πρωί με βράδυ μετά το πρωί στο κρύο, γεμάτο με οθόνη αίθουσα ελέγχου, καταγράφοντας τι είδους δείγματα συλλέχθηκαν και πού, περίμενα να γεράσουν οι γιγάντιες καπνοδόχοι στον πυθμένα της θάλασσας, αλλά ακόμη και μετά από ένα μήνα, δεν έγινε ποτέ. Γνωρίζω άσχημα ότι ανεξάρτητα από το τι συμβαίνει στο Atlantis ή στα εργαστήρια στην ακτή, η βεβαιότητα για την προέλευση της ζωής μπορεί να είναι πάντα απρόσιτη. Αλλά τώρα καταλαβαίνω την έλξη που προσελκύει τους εξερευνητές ξανά και ξανά σε αυτό το μέρος, ελπίζοντας κάθε φορά να ερχόμαστε λίγο πιο κοντά στα δικά μας ξεκινήματα.
Η Jennifer Barone είναι ανώτερη συνεργάτιδα συντάκτρια στο Scholastic's Science World, ένα περιοδικό για εφήβους. Προηγουμένως ήταν συντάκτρια στο Ανακαλύπτω. Στο Twitter:@jen_barone
Πρόσθετη ανάγνωση
Baross, J.A. &Hoffman, S.E. Υποθαλάσσιες υδροθερμικές οπές και συναφή περιβάλλοντα κλίσης ως τοποθεσίες για την προέλευση και την εξέλιξη της ζωής. Origins of Life 15 327-345 (1985).
Lane, N., Allen, J.F., &Martin, W. Πώς έβγαζε τα προς το ζην ο LUCA; Η χημειόσμωση στην προέλευση της ζωής. BioEssays 32 , 271-280 (2010).
Martin, W.F., Sousa, F.L., &Lane, N. Energy at life’s origin. Επιστήμη 344 , 1092-1093 (2014).
Martin, W., Baross, J., Kelley, D. &Russell, M.J., Hydrothermal vents and the origin of life. Nature Reviews Microbiology 6 , 805-814 (2008).
Martin, W. &Russell, M.J. Σχετικά με την προέλευση της βιοχημείας σε μια αλκαλική υδροθερμική οπή. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B:Biological Sciences 362 , 1887-1925 (2007).
Russell, M.J., et al. Η κίνηση προς τη ζωή σε υγρούς και παγωμένους κόσμους. Αστροβιολογία 14 , 308-343 (2014).
Sievert, S.M., &Vetriani, C. Chemoautotrophy at deep sea vents:παρελθόν, παρόν και μέλλον. Ωκεανογραφία 25 , 218-233 (2012).
Vetriani, C., Speck, M.D., Ellor, S.V., Lutz, R.A., &Starovoytov, V. Thermovibrio ammonificans sp. Νοέμβριος, ένα θερμόφιλο, χημειολιθοτροφικό, αμμωνοποιητικό βακτήριο νιτρικών από υδροθερμικές οπές βαθέων υδάτων. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 54 , 175-181 (2004).
Zhang, Y. &Sievert, S.M. Οι αναλύσεις παν-γονιδιώματος εντοπίζουν δείκτες εξέλιξης και προσαρμογής που σχετίζονται με τη γενεαλογία και τη θέση σε Epsilonproteobacteria . Σύνορα στη Μικροβιολογία 5 (2014). Ανακτήθηκε από doi:10.3389/fmicb.2014.00110
Κύρια φωτογραφία από http://www.whoi.edu. Ένας μαύρος καπνιστής εκτοξεύει καυτό υγρό γεμάτο μέταλλα. Τα δοχεία στα δεξιά συλλέγουν δείγματα του υδροθερμικού υγρού και τυχόν μικροβίων που υπάρχουν.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στο τεύχος "Big Bangs" τον Σεπτέμβριο του 2014.
