Bagaimana Penelitian Penciptaan Bumi, dan Isinya (2)

Menurut Munich Gunter Wachtershauser, kehidupan di bumi akan muncul di permukaan mineral besi-sulfur, yaitu sulfida, yang masih terbentuk hari ini melalui proses geologis di gunung berapi laut dalam, terjadi jauh lebih sering pada masa awal bumi dan mungkin juga di banyak planet ekstrasurya dan planet harus ada. 

Keuntungan besar dari konsep ini dibandingkan dengan semua teori lainnya adalah bahwa untuk pertama kalinya ada kemungkinan menghubungkan pembentukan biomolekul kompleks dengan pasokan energi yang tersedia dan dapat diandalkan secara terus-menerus. 

Energi tersebut berasal dari reduksi besi pada mineral besi-sulfur seperti pirit (FeS2 ) dengan unsur hidrogen ( H2) (skema reaksi: FeS 2 + H 2 FeS + H 2 S) dan menyediakan energi yang cukup untuk mendorong sintesis amonia prebiotik dan juga reaksi sintesis endergonik untuk blok bangunan monomer biomolekul dan untuk polimerisasinya. Mirip dengan ion besi , ion logam berat lainnya juga membentuk sulfida yang tidak larut dengan hidrogen sulfida (lihat gugus hidrogen sulfida).

Selain itu, pirit dan mineral besi-sulfur lainnya memberikan permukaan bermuatan positif di mana biomolekul bermuatan negatif yang dominan (asam organik, ester fosfat, tiolat) dapat menempel (seringkali melalui reaksi pengompleksan), berkonsentrasi, dan bereaksi satu sama lain. 

Zat yang diperlukan untuk ini, seperti hidrogen sulfida, karbon monoksida dan garam besi(II) juga mencapai permukaan "dunia besi-sulfur" (ESW) ini langsung dari larutan. Untuk teorinya, Wachtershauser menggunakan mekanisme dasar metabolisme yang masih ada sampai sekarang dan berasal darinya skenario yang konsisten untuk sintesis molekul organik kompleks dan biomolekul (asam organik, asam amino, gula, basa nukleat, lipid) dari molekul prekursor anorganik sederhana. yang ditemukan dalam gas vulkanik (NH 3 , H 2 , CO, CO 2 , CH 4 , H 2 S).

dokpri

Bertentangan dengan hipotesis Miller-Urey, tidak diperlukan gaya eksternal dalam bentuk petir atau radiasi UV; selain itu, reaksi kimia sederhana pertama berlangsung jauh lebih cepat pada suhu tinggi tanpa terhalang oleh hal ini (seperti reaksi biokimia yang dikatalisis oleh enzim). Karena suhu hingga 350 C dapat dicapai di gunung berapi laut dalam, mudah untuk membayangkan munculnya kehidupan pada suhu tinggi ini. Baru kemudian, setelah munculnya katalis yang peka terhadap suhu (vitamin, protein), evolusi lebih lanjut pasti terjadi di ceruk yang lebih dingin.

Bakteri anaerob, yang metabolisme kunonya meliputi besi dan belerang, masih ada sampai sekarang - produk metabolisme: besi sulfida. Skenario Wachtershauser karena itu juga cocok dengan kondisi yang diamati pada perokok hitam di laut dalam, karena ceruk seperti itu muncul dengan mudah mungkin dalam struktur ini karena gradien suhu yang curam dari dalam ke luar. 

Mikroorganisme yang hidup saat ini, yang dianggap paling orisinal, juga paling termofilik dengan suhu maksimum (sebelumnya) untuk pertumbuhan pada +113 C. Selain itu, pusat besi-sulfur memiliki fungsi penting dalam banyak enzim saat ini , misalnya dalam rantai pernapasan. Ini bisa menunjukkan keterlibatan asli mineral Fe-S dalam evolusi kehidupan, terutama karena ini masih merupakan metabolit bakteri anaerob saat ini.

Pembentukan makromolekul;  Biomakromolekul adalah protein dan asam nukleat . Pemanjangan rantai molekul (polimerisasi) membutuhkan energi dan berlangsung dengan eliminasi air ( kondensasi ). Sebaliknya, pembelahan makromolekul ( hidrolisis) Energi. Karena kesetimbangan kimia sangat jauh di sisi monomer sehingga reaksi-reaksi ini berlangsung secara termodinamika ireversibel ke arah hidrolisis polimer, tidak akan ada sintesis polimer tanpa sistem pemasok energi yang diaktifkan. 

Masalah ini hanya sedikit berubah dengan konstruksi bantu teoritis, seperti penguapan air, penambahan garam (menghilangkan air) atau pengendapan produk. Munculnya kehidupan karena itu sangat mungkin terkait dengan kopling ke sumber energi yang dapat diandalkan yang dapat digunakan untuk sintesis polimer.