Fossiilid paljastavad, kuidas ürgses merepõhjas sai tekkida elu


Värske uurimus näitab, et Hispaania ja Portugali lähistel sügavalt merepõhjast välja puuritud kivide põues on peidus 125 miljoni aasta vanuse elu jäljed.

Kivistised pärinevad ajast, mil Maa vahevöö — otse maakoore all asuv viskoosne kiht — puutus kokku mereveega. Teadlased on ammugi kahtlustanud, et sügavast maapõuest pärit kivimite ja ookeanivee taoline segunemine pidi looma elu tekkeks soodsad tingimused. 31. augustil ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences ilmunud värske uurimus kirjeldab, kuidas vastavad keemilised reaktsioonid tegelikkuses toimuda võisid.

„Kõik nende ökosüsteemide käivitamiseks vajalikud osised tekkisid planeedil toona juba leidunud materjalidest,“ kirjutas töö juhtiv autor ja Massachusettsi osariigis tegutseva Woods Hole’i okeanograafiainstituudi teadlane Frieder Klein pressiteates.

Kleini ja tema kolleegide avastatud märgid mikroobsest elust pole kaugeltki iidseima elu jäljed Maal; kõige varajasem mikroobne elu pärineb vähemalt 3,5 miljardi aasta tagant. Küll aga annab uus uurimus mõista, kuidas sai elu tekkida mitte-elusast ürgkemikaalisupist.

1993. aastal 690 meetrit sügavuselt merepõhja alt välja kaevatud kivimid on tükid muistsest merepõhjast, mille Maa vahevöö supermanner Pangaea lagunemise ajal üles tõukas. Uurimuse kohaselt kohtusid kivimid Atlandi ookeanis avanenud lõhes esmakordselt veega. Kivimikihi ja vee vahelised keemilised reaktsioonid täitsid merevee mineraalidega.

Joonis: Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution. Paleogeograafiline rekonstruktsioon nurgas: Ron Blakey, Colorado Plateau Geosystems
Seotud lood:

Tulemuseks oli vägev kokteil vesinikust, metaanist, lahustunud süsinikust ja nn elektroniaktseptoritest ehk kemikaalidest, mis rakkude hingamistegevuse käigus elektrone enda külge nopivad, märkisid uurijad. (Tuntumad elektroniaktseptorid on raud, hapnik ja nitraadid).

Klein ja tema töörühm avastasid, et taolises „puljongis“ võis ürgne elu väga mugavalt vohada. Kivimid sisaldasid orgaaniliste ühendite sooni, kus leidus lipiide e rasvu, valkusid ja valkude ehituskive — aminohappeid —, mis kõik on keemilisteks märkideks elu olemasolust. Mikroobide kolooniad elasid merepõhja-kivimite lõhedes, toitudes geoloogiliste riftiorgude kujunemise (mandrite lahtirebenemise) protsessis tekkinud allveegeisrite veest, selgitas Klein. Ajapikku kattusid lõhed mineraalsete setete kihiga, mis mikroobid merepinnapõue kapseldas.

Pärast lipiidide ja muude orgaaniliste ühendite avastamist kivimiproovidest palus Klein abi Bremeni ülikooli lipiidieksperdilt Florence Schubotzilt. Lipiide biokeemiliselt analüüsides avastas Schubotz, et need on peaaegu täpselt samasugused nagu ühendid, mida leidub nüüdisaegses „Kadunud Linnaks“ (ingl Lost City) nimetatavas allveegeisrite kogumis — veealuste kuumaveegeisrite aktiivsuse poolest kuulsas Atlandi ookeani keskosa piirkonnas.

„Dr Schubotzilt üksikasjalise analüüsi tulemustega e-kirja saades olin väga elevil,“ kinnitas Klein. Taoliseid lipiide on varem leitud ainult paikadest, kus tingimused pole eluks eriti soodsad.

Metsakonverents 2019