211service.com
Livet kunne have udviklet sig i pansrede lerbobler
Et af de store mysterier i biologien er oprindelsen af cellemembraner, de beskyttende lag, der fuldstændigt omgiver den komplekse kemiske suppe, hvori mange af livets mest delikate processer finder sted.
DNA og dets tilhørende biokemiske maskineri kan kun fungere i det omhyggeligt kontrollerede miljø, som cellemembranen skaber. Men mærkeligt nok er en af de vigtige opgaver, som dette maskineri udfører, at skabe de kemiske byggesten, der derefter selv samles ind i selve membranen. Så det skaber et paradoks: Membranen kan ikke dannes uden det biokemiske maskineri, men dette vil ikke fungere uden beskyttelsen af cellemembranen.
Puslespillet er, hvad der kom først. Hvordan kunne cellemembraner have udviklet sig uden biokemiske maskiner til at fremstille byggestenene? Og alternativt, hvordan kunne de biokemiske maskiner have udviklet sig uden den afgørende beskyttelse, som cellemembraner giver? Det er et hønse- og ægproblem.
I de senere år er der kommet et svar. Det ser meget ud som om, cellemembranerne kom først, og beviserne kommer fra adskillige undersøgelser, der viser, hvordan simple organiske molekyler selv kan samles til boblelignende strukturer kaldet vesikler.
Forskellige grupper har vist, hvordan disse vesikler ikke kun kan dannes i den præbiotiske suppe, der sandsynligvis eksisterede tidligt i Jordens historie, men også på overfladen af ultrakolde krystaller, som vi ved eksisterer i det interstellare rum.
Ved denne måde at tænke på gav vesiklerne et beskyttende miljø, hvori livets molekyler langsomt udviklede sig.
I dag får vi en anden mulighed. Anand Bala Subramaniam ved Harvard University og et par venner har opdaget, at denne proces med vesikeldannelse også sker i et naturligt forekommende ler kaldet montmorillonit. Det er den slags ting, der kan tilstoppe dine støvler efter en vandretur.
De siger, at der let dannes bobler i en blanding af vand og lerblanding. Når det sker, danner leret en overflade omkring boblen, som fanger indholdet inde. Derefter stabiliserer enhver kontakt med kemikalier kaldet overfladeaktive stoffer skallen. Subramaniam og co kalder resultatet for en lerpansret boble. Disse vesikler af ler er mekanisk robuste og er stabile i vand og andre væsker, siger de.
Lerpansrede bobler har flere interessante funktioner. For det første kan de let dannes i hullerne mellem glidende klipper eller mellem småsten, der kastes frem og tilbage af bølger og tidevand. Og de overfladeaktive stoffer, der stabiliserer deres struktur, er kendt for at have eksisteret gennem Jordens historie.
Mest interessant af alt er de pansrede bobler dækket af porer, der tillader molekyler af en vis størrelse at passere ind og ud af strukturen. Det gør det så meget desto mere sandsynligt, at disse strukturer kan have tjent som simple primitive uorganiske forstadier til organiske protoceller, som Subramaniam og co udtrykte det.
Selvfølgelig er der intet bevis for, at livet på Jorden udviklede sig i pansrede bobler, men det er endnu en indikator for, at de forhold, hvor livet kan blomstre, er mere almindelige og mere tilbøjelige til at danne sig, end nogen kunne have forestillet sig for bare et par år siden.
Ref: arxiv.org/abs/1011.4711 : Semi-permeable vesikler sammensat af naturligt ler