De beroemdste experimenten over het ontstaan van leven simuleerden blikseminslagen in een oersoep. Een nieuwe theorie uit China suggereert dat de echte vonk veel kleiner kan zijn geweest: microscopische mineraalnanodeeltjes die als natuurlijke chemische fabrieken werkten.
Professor Yongdong Jin van Shenzhen University heeft voorgesteld dat primitieve mineraalnanozymen, of MN-zymen, de verborgen motoren waren die de levenloze gassen van de aarde omzetten in de eerste bouwstenen van de biologie. De hypothese daagt al lang bestaande modellen uit door anorganische deeltjes, in plaats van organische moleculen, centraal te stellen in het verhaal.
Hoe gesteenten mogelijk leerden leven te koken
Onder vroege aardomstandigheden konden deze natuurlijke nanozymen uitvoeren wat Jin 'anorganische fotosynthese' noemt. In plaats van te vertrouwen op complexe biologische mechanismen, gebruikten de mineraaldeeltjes licht, warmte en elektriciteit uit de omgeving om eenvoudige gassen om te zetten in steeds complexere moleculen.
De nanozymen versnelden niet alleen reacties. Ze bonden ook moleculen aan hun oppervlak, beschermden ze tegen ultraviolette straling en hielpen selecteren welke chemische vormen overleefden. Na verloop van tijd kunnen deze processen energie hebben omgezet in moleculaire informatie die kon worden gelezen, gekopieerd en doorgegeven.
Waarom eerdere theorieën tekortschoten
Wetenschappers hebben lang gedebatteerd over hoe leven begon. De RNA-wereldhypothese, de metabolisme-eerst-ijzerzwavelwereld en de lipidenwereld verklaren elk delen van de puzzel. Maar geen heeft alle stappen succesvol samengebracht in één overtuigende reeks.
De nanozymenhypothese biedt een uniform kader. Het stelt dat mineraaldeeltjes tegelijkertijd als katalysatoren, energieprocessors en informatieopslagoppervlakken fungeerden. Dit zou kunnen verklaren hoe inerte chemie geleidelijk georganiseerd genoeg werd om levende systemen te ondersteunen.
Wat dit betekent voor de grootste vraag in de wetenschap
Het ontstaan van leven blijft een van de moeilijkste problemen in de biologie omdat de gebeurtenissen miljarden jaren geleden plaatsvonden en niet direct kunnen worden waargenomen. Elke nieuwe hypothese moet worden getest tegen wat we weten over de vroege aardchemie en geologie.
Jins voorstel beweert niet het mysterie te hebben opgelost. Het biedt een nieuw pad voor onderzoekers om te verkennen, een pad dat natuurlijke nanomaterialen aan het begin van het verhaal plaatst in plaats van ze als toevallig te beschouwen. Als de nanozymenhypothese standhoudt onder experimentele toetsing, kan het veranderen hoe wetenschappers zoeken naar de eerste vonk van leven, niet alleen op aarde maar overal waar chemie en geologie elkaar ontmoeten.
