1 dag geleden
2
In gesteente rond diepe onderzeese bronnen in de Zuid‑Chinese Zee hebben wetenschappers aanwijzingen gevonden voor een chemische reactie die stikstof omzet in voedingsstoffen zoals ammonium. Deze “abiotische stikstofreductie” kan een cruciale rol hebben gespeeld bij het ontstaan van het eerste leven op aarde.
Wetenschappers van de Universiteit van Alberta denken bewijs te hebben gevonden voor hoe essentiële nutriënten ontstonden die het allereerste leven op aarde mogelijk maakten. Het team rond geochemicus Long Li bestudeerde gesteentemonsters uit vulkanisch materiaal dat is opgeboord bij diepe hydrothermale bronnen in de Zuid‑Chinese Zee. Daar troffen ze sporen aan van een chemische reactie die volgens de onderzoekers deze nutriënten kan hebben gevormd: abiotische stikstofreductie (ANR).
Bouwstenen van het leven
ANR is een chemische reactie waarbij moleculair stikstof (N₂) wordt omgezet in meer reactieve vormen zoals ammonium (NH₄⁺), zonder biologische tussenkomst. Ammonium is een essentieel ingrediënt voor de synthese van organische verbindingen, waaronder aminozuren en nucleotiden, die weer de bouwstenen vormen van eiwitten en RNA. Hoewel deze reactie al in laboratoria is gedemonstreerd, was overtuigend bewijs uit de natuur tot nu toe ontbrekend.
Lees meer: Deze oeroude microben leefden van het licht. En helpen ons nu om buitenaards leven op te sporen
Een probleem is dat koolstof en stikstof normaal alleen stabiel zijn bij heel lage temperaturen, zoals aan de rand van het zonnestelsel. Op aarde zelf of in de oceanen zouden ze dus moeilijk beschikbaar zijn voor de eerste chemische reacties. Die uitdaging lijkt te worden opgelost door diepe hydrothermale bronnen: hier kan stikstof, samen met andere elementen, worden omgezet in voedingsstoffen die het eerste leven konden gebruiken.
In de gesteentemonsters vonden de onderzoekers hoge concentraties ¹⁵N-uitgeput NH₄⁺. Dat betekent dat het ammonium weinig van het stikstofisotoop ¹⁵N bevat wat laat zien dat abiotische stikstofreductie in diepe vloeistoffen plaatsvond“Mensen zijn al heel lang op zoek naar deze reactie”
In de gesteentemonsters vonden de onderzoekers hoge concentraties ¹⁵N-uitgeput NH₄⁺. Dat betekent dat het ammonium weinig van het stikstofisotoop ¹⁵N bevat. Dit laat zien dat ANR in diepe vloeistoffen plaatsvond, voordat biologisch geproduceerde stikstof naar de oppervlakte kwam en het signaal vervaagde.
Li reageert enthousiast op de vondst: “Mensen zijn al heel lang op zoek naar deze reactie, maar dit is de eerste keer dat we overtuigend bewijs hebben dat deze reactie op aarde plaatsvindt, en waarschijnlijk ook op de vroege aarde heeft plaatsgevonden.”
Het team stelt dat diepzeehydrothermale systemen de perfecte omstandigheden bieden voor het ontstaan van het eerste leven, omdat ze warmte, mineralen en energie leveren. Hoewel er nog meer bewijs nodig is om te weten hoe wijdverspreid ANR was, vermoeden de onderzoekers dat het proces wereldwijd kan hebben plaatsgevonden en zo de eerste voedingsstoffen in een prebiotische oceaan leverde.
Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!
English (US) ·