Astrobiolodzy NASA z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie odtworzyli warunki odpowiednie dla pierwszych żywych organizmów, które pojawiają się pod wodą bez światła słonecznego potrzebnego do fotosyntezy. Artykuł naukowców został opublikowany w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
Podczas eksperymentu naukowcy odtworzyli w probówkach procesy chemiczne, które mogły zachodzić na dnie pierwotnych mórz Ziemi. W pierwszym przypadku modelowano osadzanie się tlenowodorotlenków żelaza na dnie, w drugim przypadku aktywność źródeł hydrotermalnych uwalniających do wody wodorotlenki żelaza. Związki te reagują z amonem (NH4Cl) i pirogronianem, który odgrywa kluczową rolę w metabolizmie organizmów żywych.
Pirogronian lub kwas pirogronowy (C3H4O3) to prosta substancja organiczna, która mogła powstać spontanicznie w systemach hydrotermalnych. Naukowcy odkryli, że w symulowanych warunkach w obecności tlenków żelaza pirogronian ulega aminowaniu redukcyjnemu, to znaczy jego grupa karbonylowa (C = O) zostaje zastąpiona aminą. Rezultatem jest najprostszy aminokwas - alanina (jeden ze składników białek). W tym przypadku maksymalna ilość alaniny jest wytwarzana, gdy podłoże jest zasadowe, a minerały wodorotlenkowo-żelazowe zawierają równe ilości żelaza (II) żelazawego i żelazowego.
Podobne warunki występują w skałach bogatych w żelazo w pobliżu kominów hydrotermalnych o wysokiej zasadowości. W takim przypadku temperatura wody powinna osiągnąć 70 stopni Celsjusza. Jednocześnie reakcje chemiczne wytwarzają nie tylko alaninę, ale także inne związki, które mogą stać się podstawą dla bardziej złożonych związków organicznych. Zatem na dnie oceanów mogą pojawić się organizmy chemosyntetyczne, które otrzymują energię poprzez utlenianie substancji nieorganicznych.
Odkrycia zwiększają prawdopodobieństwo istnienia życia na obiektach kosmicznych, takich jak Enceladus (księżyc Saturna) i Europa (księżyc Jowisza), które mają oceany subglacjalne i są geologicznie aktywne ze względu na siły pływowe gazowych olbrzymów - stwierdzili naukowcy.
