Το υπεροξείδιο του υδρογόνου (οξυζενέ), ίσως να έπαιξε σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση και εξέλιξη της ζωής στη Γη

Champagne_vent_white_smokers

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου (το γνωστό μας οξυζενέ), μπορεί να έχει προσφέρει τη πηγή ενέργειας για την ανάπτυξη της ζωής στη Γη, δυο μαθηματικοί των εφαρμοζμένων μαθηματικών.

Η θερμότητα από αρχαίους γεωθερμικά σημεία μπορεί να έχουν προκαλέσει τη μεταβολή της οξύτητας που ήταν ζωτικής σημασίας για τις πρώιμες μορφές ζωής να σχηματιστούν και να εξαπλωθούν σε όλο τον πλανήτη.

«Η ενέργεια του υπεροξειδίου του υδρογόνου θα μπορούσε να τροφοδοτήσει τον έμβιο κόσμο πριν αυτός εξελιχθεί σε κύτταρα», δήλωσε η αναπληρώτρια καθηγήτρια Rowena Ball, του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας.

Η έρευνα που δημοσιοποιήθηκε στο περιοδικό Royal Society Interface, λύνει μια σειρά από επιστημονικά αινίγματα για τη πρώιμη ζωή και πως προέκυψε στη Γη.

Οι επιστήμονες πρότειναν ότι πάνω από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, πριν από την εξέλιξη του DNA, μη κυτταρικές μορφές ζωής που υπήρχαν βασίζονταν πάνω σε ένα απλούστερο μόριο, το RNA.

Ωστόσο , κανείς δεν είχε βρει μια περιοδική πηγή ενέργειας που θα μπορούσε να τροφοδοτήσει την αντιγραφή και ενίσχυση του RNA χωρίς κύτταρα. Η Ball, δήλωσε πως το υπεροξείδιο του υδρογόνου και το θειοθειϊκό, τα οποία βρίσκονταν στους αρχαίους ωκεανούς, είναι η απάντηση. «Οι δυο αυτές χημικές ενώσεις υποβάλλονταν σε μια αντίδραση κατά την οποία είχαμε ταλαντώσεις μεταξύ θερμότητας και οξύτητας κάθε μερικά λεπτά, παρέχοντας τις ιδανικές συνθήκες για τις πρώιμες μορφές ζωής να εξελιχτούν».

«Αυτές οι αντιδράσεις ταλάντωσης έχουν μελετηθεί για χρόνια, αλλά κανείς δεν συνειδητοποίησε ότι οι διακυμάνσεις της οξύτητας και της θερμότητας θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν από νωρίς τη ζωή, πριν από την εξέλιξη του DNA και των πρωτεϊνών», δήλωσε η Ball.

Όλες οι μορφές ζωής της κυτταρικής ζωής τροφοδοτούνται από αυτή τη μεταβαλλόμενη οξύτητα. Η αναπνοή και η φωτοσύνθεση εξαρτώνται από αυτή. Τώρα ξέρουμε ότι η διαδικασία αυτή είναι εξαιρετικά αρχαία, και ήταν παρόν πριν από την εξέλιξη των κυττάρων καθώς και το ότι το υπεροξείδιο του υδρογόνου έχει ακριβώς αρκετή οξειδωτική δύναμη να προκαλέσει μεταλλάξεις, οι οποίες οδηγούν την εξέλιξη.

Η καθηγήτρια Ball και ο συν-ερευνητής καθηγητής John Brindley από το πανεπιστήμιο του Leeds, χρησιμοποίησαν δεδομένα για τις αντιδράσεις του υπεροξείδιο του υδρογόνου από οργανικούς χημικούς, οι οποίοι είχαν μελετήσει τις διακυμάνσεις της οξύτητας, και από χημικούς μηχανικούς, που είχαν μελετήσει τους κύκλους θερμότητας του.

Το αποτέλεσμα ήταν ένα υπολογιστικό μοντέλο με δέκα ή περισσότερες μη γραμμικές εξισώσεις που πήραν μήνες να λυθούν. Ωστόσο, όταν ήρθε η λύση, η φύση των επαναλαμβανόμενων κύκλων της αντίδρασης έλυσε ακόμα ένα μυστήριο. Το πώς η ζωή ανεξαρτητοποιήθηκε από τις γεωθερμικές περιοχές όπου πρωτοεμφανίστηκε.

Συνδέσεις – Links

The Paper – The life story of hydrogen peroxide II: a periodic pH and thermochemical drive for the RNA world

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *