Ο πλανήτης μας είναι το μόνο γνωστό μέρος στο Σύμπαν που φιλοξενεί ζωή.
Ωστόσο παρά την παρουσία ζωής, δεν είμαστε ακόμα σίγουροι από πού ακριβώς ξεκίνησε. Εξετάζοντας τη χημική σύνθεση της ζωής, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η πρώτη ζωή απαιτούσε βασικά συστατικά και κάποιου είδους «σπινθήρα».
Οι τρεις πιο πιθανές προελεύσεις σύμφωνα με το BigThing.
1. Υδροθερμικές αναβλύσεις: Βαθιά κάτω από τις θάλασσες της Γης υπάρχουν αεραγωγοί όπου το θαλασσινό νερό έρχεται σε επαφή με ορυκτά από το φλοιό του πλανήτη, αντιδρώντας με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργηθεί ένα ζεστό, αλκαλικό (υψηλό pH) περιβάλλον που περιέχει υδρογόνο.
Η διαδικασία δημιουργεί καμινάδες πλούσιες σε ανόργανα άλατα με αλκαλικά και όξινα υγρά, παρέχοντας έτσι μια πηγή ενέργειας, που διευκολύνει τις χημικές αντιδράσεις μεταξύ υδρογόνου και διοξειδίου του άνθρακα για να σχηματίσουν όλο και πιο πολύπλοκες οργανικές ενώσεις.
Το 2019, ερευνητές από το University College του Λονδίνου ανακοίνωσαν ότι είχαν δημιουργήσει πρωτοκύτταρα, «αυτοοργανωμένες, ενδογενώς διατεταγμένες, σφαιρικές συλλογές λιπιδίων» σε ένα προσομοιωμένο περιβάλλον υδροθερμικής εξαέρωσης στο εργαστήριο. Ένα πρωτοκύτταρο δεν είναι ζωή, αλλά είναι ένας πρόδρομος.
Οι επιστήμονες που ερευνούν την προέλευση της ζωής έχουν κάνει μεγάλη πρόοδο με πειράματα για να αναδημιουργήσουν τις αρχικές χημικές διεργασίες στις οποίες θα έχουν αναπτυχθεί βασικοί κυτταρικοί σχηματισμοί.
Η δημιουργία πρωτοκυττάρων υπήρξε ένα σημαντικό βήμα, καθώς μπορούν να θεωρηθούν ως η πιο βασική μορφή ενός κυττάρου, που αποτελείται από μια μεμβράνη διπλής όψης γύρω από ένα υδατικό διάλυμα - ένα κύτταρο με ένα καθορισμένο όριο και εσωτερικό διαμέρισμα.
Για πρώτη φορά, οι ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν αυτόνομα συναρμολογούμενα πρωτοκύτταρα σε περιβάλλον παρόμοιο με εκείνο των υδροθερμικών αεραγωγών. Διαπίστωσαν ότι η θερμότητα, η αλκαλικότητα και το αλάτι δεν εμπόδισαν τον σχηματισμό πρωτοκυττάρων, αλλά την ευνόησαν ενεργά.
2. Ρηχές λίμνες: Μικρές λίμνες, ίσως βάθους μεταξύ 10 και 100 εκατοστών, μπορεί να παρείχαν ένα κατάλληλο περιβάλλον για την παραγωγή των πρώτων μορφών ζωής της Γης, περισσότερο από τους ωκεανούς, σύμφωνα με μια μελέτη του MIT το 2019.
Σε ρηχές λίμνες, το άζωτο, υπό τη μορφή αζωτούχων οξειδίων, θα είχε καλές ελπίδες να επιτύχει συγκεντρώσεις σε επαρκές επίπεδο για να αλληλεπιδράσει με άλλα στοιχεία, οδηγώντας στην εμφάνιση των πρώτων έμβιων οργανισμών. Σε πολύ βαθύτερους ωκεανούς, το άζωτο θα δυσκολευόταν πιο πολύ να αναπτύξει σημαντική, καταλυτική για την εμφάνιση της ζωής, παρουσία, εκτιμούν οι επιστήμονες.
«Το μήνυμά μας συνολικά είναι, αν νομίζετε ότι η προέλευση της ζωής απαιτούσε ορισμένο άζωτο, όπως πιστεύουν πολλοί, τότε είναι δύσκολο να έχεις την προέλευση της ζωής στον ωκεανό» είπε ο Sukrit Ranjan, lead author της μελέτης και μεταδιδακτορικός στο Τμήμα EAPS (Earth, Atmospheric and Planetary Sciences) του ΜΙΤ. «Είναι πολύ πιο εύκολο να συμβεί σε έναν νερόλακκο» πρόσθεσε.
Στον ωκεανό, το υπεριώδες φως και ο διαλυμένος σίδηρος θα είχαν κάνει πολύ λιγότερα αζωτούχα οξείδια για τη σύνθεση ζωντανών οργανισμών. Στις ρηχές λίμνες, όμως, η ζωή θα είχε περισσότερες πιθανότητες να δημιουργηθεί. Αυτό συμβαίνει κυρίως επειδή οι λίμνες έχουν πολύ μικρότερο όγκο από το οποίο μπορούν να αραιωθούν οι ενώσεις. Ως αποτέλεσμα, τα αζωτούχα οξείδια θα είχαν πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις στις λίμνες. Το υπεριώδες φως και ο διαλυμένος σίδηρος, θα είχαν λιγότερη επίδραση στις συνολικές συγκεντρώσεις αυτών των ενώσεων.
Η διαδικασία αυτή μπορεί να συνέβη είτε στους ωκεανούς, είτε σε ρηχές λίμνες και νερόλακκους: Αζωτούχα οξείδια πιθανότατα εναποτέθηκαν σε όγκους νερού, από ωκεανούς μέχρι μικρές λίμνες, ως παράγωγα της διάσπασης του αζώτου στην ατμόσφαιρα της Γης. Το ατμοσφαιρικό άζωτο αποτελείται από δύο μόρια αζώτου, που συνδέονται στενά, και μπορούν να διασπαστούν μέσω αστραπής.
Οι επιστήμονες πιστεύουν πως ίσως να υπήρξαν αρκετές αστραπές στην ατμόσφαιρα της αρχέγονης Γης για να παραχθούν επαρκείς ποσότητες αζωτούχων οξειδίων ώστε να φέρουν την εμφάνιση της ζωής στους ωκεανούς.
3. Καταιγίδα μετεωριτών: Μια καταιγίδα μετεωριτών, που σφυροκόπησε τη Γ πριν περίπου 4 δισ. χρόνια (ο λεγόμενος «Ύστερος Βαρύς Βομβαρδισμός» που κράτησε 20 εκατ. χρόνια), πιθανότατα έκανε τον πλανήτη μας πιο ζεστούς και υγρό και τελικά πιο κατοικήσιμο σύμφωνα με μια επιστημονική έρευνα.
Η μελέτη έγινε από βρετανούς επιστήμονες, υπό τον Ρίτσαρντ Κορτ, του Τμήματος Γεωεπιστημών του Αυτοκρατορικού Κολλεγίου (Imperial College) του Λονδίνου, και δημοσιεύτηκε στο γεωχημικό περιοδικό «Geochimica et Cosmochimica Acta».
Το 2020, μια ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε στοιχεία αρχαίων μικροβίων 1,3 χιλιόμετρα κάτω από τον κρατήρα Τσιξουλούμπ, ο οποίος είναι θαμμένος κάτω απο τη Χερσόνησο Γιουκατάν στο Μεξικό.