Tidlige livsteorier - Hydrotermiske ventiler

Av P. Rona (NOAA Photo Library) [Public domain], via Wikimedia Commons

Det er fortsatt uklart hvordan livet på jorden begynte. Det er mange konkurrerende teorier der ute, alt fra Panspermi teori til det beviste uriktige Ursuppe eksperimenter. En av de nyeste teoriene er at livet begynte i hydrotermiske ventiler.

Hva er hydrotermiske ventiler?

Hydrotermiske ventiler er strukturer i bunnen av havet som har ekstreme forhold. Det er ekstrem varme og ekstremt trykk i og rundt disse ventilene. Siden sollys ikke kan nå til dypet av disse strukturene, måtte det være en annen energikilde for tidlig liv som kan ha dannet seg der. Den nåværende formen på ventilene inneholder kjemikalier som egner seg til kjemosyntese -en måte for organismer å lage sin egen energi som ligner på fotosyntese som bruker kjemikalier i stedet for sollys for å lage energi.

De alvorligste forhold

Disse typene organismer er ekstremofile som kan leve under de strengeste forhold. De hydrotermiske ventilene er veldig varme, derav ordet 'termisk' i navnet. De har også en tendens til å være sure, noe som vanligvis er skadelig for livet. Imidlertid har livet som bor i og i nærheten av disse ventilene tilpasninger som gjør dem i stand til å leve, og til og med trives, under disse tøffe forholdene.

Archaea-domenet

Archaea lever og trives i og i nærheten av disse ventilene. Siden dette livets domene har en tendens til å bli betraktet som den mest primitive av organismer, er det ikke lett å tro at de var de første som befolket jorden. Forholdene er helt riktige i de hydrotermiske ventilene for å holde Archaea i live og formere seg. Med mengden varme og trykk i disse områdene, sammen med hvilke typer kjemikalier som er tilgjengelig, kan liv skapes og endres relativt raskt. Forskere har også sporet DNA fra alle levende organismer tilbake til en felles forfedres ekstremofil som ville blitt funnet i de hydrotermiske ventilene.

Artene som finnes i Archaea-domenet antas også av forskere å være forløperne for eukaryote organismer. DNA-analyse av disse ekstremofile viser at disse enkeltcelleorganismene faktisk ligner mer på en eukaryot celle og Eukarya-domenet enn de andre encellede organismene som utgjør bakteriedomenet.

En hypotese begynner med Archaea

En hypotese om hvordan livet utviklet seg begynner med Archaea i de hydrotermiske ventilene. Etter hvert ble disse typene encellede organismer koloniale organismer. Over tid oppslukte en av de større encellede organismene andre encellede organismer som deretter utviklet seg til å bli organeller i den eukaryote cellen. Eukaryote celler i flercellede organismer var da fri til å differensiere og utføre spesialiserte funksjoner. Denne teorien om hvordan eukaryoter utviklet seg fra prokaryoter kalles endosymbiotisk teori og ble først foreslått av amerikansk vitenskapsmann Lynn Margulis . Med mye data for å sikkerhetskopiere det, inkludert DNA-analyse som kobler nåværende organeller i eukaryote celler til eldgamle prokaryote celler, kobler Endosymbiotic Theory den tidlige livshypotesen om liv som begynner i hydrotermiske ventiler på jorden med moderne flercellede organismer.