Teorie Nicka Lanea o tom, jak se vyvinuly první buňky: Jeho hlavním argumentem je, že život je kontinuální s geochemií planety. Neboli mnoho hlavních charakteristik buněk - membrány, enzymy, energie prostřednictvím protonových gradientů - pochází ze spontánních procesů na Zemi. Ale nemůžete nechat tyto charakteristiky vyvíjet se po částech na různých místech. Potřebujete jedno místo, kde jsou umístěny všechny procesy, které by pak mohly vést ke vzniku první buňky. Důležitým kontextem je mimochodem, že veškerý život pochází z jediného společného předka - LUCA (poslední univerzální společný předek). Dobře, takže jaké kandidátské prostředí by mohlo dát vzniknout LUCA? Potřebuje dvě hlavní charakteristiky: - Existuje neustálý tok uhlíku a energie (v určitém smyslu je veškerý život tokem uhlíku a energie, ale potřebujete trochu geochemie, abyste tuto nerovnováhu udrželi dříve, než ji první buňky mohou kooptovat). - Něco, co koncentruje a katalyzuje reakce, které vedou k organickým látkám (aka anorganickým ekvivalentům buněk a enzymů). To vylučuje mnoho starých teorií: teplé jezírko s amoniakem a solemi a občasným bleskem nepohání nepřetržitý tok, ani nekoncentruje rané organické látky v objemu podobném buňce, aby poháněly reakce. Nick si myslí, že alkalické mořské průduchy jsou jedinečným řešením této výzvy a také pomáhají vysvětlit mnoho podmíněné biochemie, kterou veškerý život nakonec používal kvůli našemu společnému dědictví. Dobře, pojďme se do toho ponořit: a pro kontext, Nick se zde v podstatě snaží vysvětlit, jak spontánně skončíte s ranou verzí obráceného Krebsova cyklu. Reverzní Krebsův cyklus přijímá H2 a CO2 a vytváří organické molekuly, které jsou prekurzory mastných kyselin, bílkovin a cukrů. Další důležitý kousek kontextu: Veškerý život běží na protonových gradientech. Spalování potravy kyslíkem (nebo jinými oxidanty při anaerobním dýchání) pumpuje ionty H+ přes membránu, jako když se plní přehrada. Tyto ionty proudí zpět přes ATP syntázu – molekulární turbínu – která využívá tok k připojení fosfátu k ADP a vytváří ATP. Vaše tělo obsahuje pouze 60 gramů ATP, ale cyklus ATP→ADP→ATP je tak rychlý, že denně zpracováváte svou tělesnou hmotnost v ATP. Poznámka na okraj: Pokud je roztok kyselý, znamená to, že je v něm hodně iontů H+. A pokud je zásaditý (aka alkalický), znamená to, že je v něm hodně OH- iontů. Dobře, takže co se dělo v těchto alkalických hydrotermálních průduchech? Tento obrázek má 3 strany: vnitřek větracího otvoru, větrací stěnu a oceánskou stranu větracího otvoru. Na vnitřní straně průduchu máte horninu bohatou na železo, která v podstatě rezaví, což uvolňuje H2 a OH- do proudu vodního potrubí, které prochází (aka dělá vodu zásaditou/zásaditou). Stěna je tvořena katalytickými minerály, jako je FeS, a má také spoustu drobných pórů, které spojují vnitřek s vnějškem. ...