Wetenschappers geloven steeds vaker dat het leven zijn oorsprong vindt in een oerafval dat zich lang vóór de vorming van cellen aan rotsen vastklampte. Deze theorie, hoewel onconventioneel, adresseert fundamentele lacunes in het begrip van hoe eenvoudige moleculen evolueerden tot complexe levensvormen.
Het probleem met producten op waterbasis
Traditionele theorieën over de oorsprong van het leven concentreren zich vaak op water als het belangrijkste medium voor prebiotische chemie. Deze modellen kunnen echter moeilijk verklaren hoe onstabiele organische moleculen zich kunnen assembleren tot RNA of DNA zonder een stabiliserende omgeving. Water alleen biedt onvoldoende bescherming tegen barre omstandigheden zoals intense ultraviolette straling en extreme temperaturen op de vroege aarde.
De gelhypothese: een kleverige oplossing
Een internationaal onderzoeksteam stelt dat een halfvaste gelmatrix de ideale omstandigheden bood voor het ontstaan van leven. Net als biofilms die tegenwoordig worden gevonden, zouden deze gels moleculen hebben gevangen en georganiseerd, waardoor stabiliteit werd geboden en chemische reacties werden bevorderd.
“Hoewel veel theorieën zich richten op de functie van biomoleculen, omvat onze theorie de rol van gels bij het ontstaan van het leven”, zegt astrobioloog Tony Jia.
Deze prebiotische gel had kunnen fungeren als een schild tegen schadelijke straling en extreme temperaturen, waardoor fragiele chemische processen zich konden ontwikkelen voordat celmembranen bestonden.
Hoe gels hadden kunnen werken
Het gelmedium zou geconcentreerde monomeren zoals nucleotiden en aminozuren bevatten, die ze selectief vasthielden voor reacties. In tegenstelling tot water geven gels de voorkeur aan polymerisatie (het opbouwen van complexe moleculen) boven hydrolyse (het afbreken ervan). Het kan zijn dat het vroege metabolisme zelfs in de gel is ontstaan toen chemicaliën elektronen uitwisselden, aangedreven door ultraviolet licht dat de matrix binnendrong.
Protocellen: het resultaat, niet het begin?
Het gel-first-raamwerk suggereert dat protocellen niet de eerste stap waren in de oorsprong van het leven, maar eerder het resultaat van chemische organisatie binnen de oorspronkelijke klodder. Dit verschuift de focus van de complexiteit van vroege cellen naar de stabiliserende rol van prebiotische gels.
Gevolgen voor buitenaards leven
Deze theorie verbreedt de zoektocht naar leven buiten de aarde. In plaats van te zoeken naar specifieke chemicaliën, kunnen toekomstige missies zich richten op structuren zoals gels als potentiële biosignaturen. Het gel-first raamwerk suggereert dat het leven niet noodzakelijkerwijs vloeibaar water nodig heeft om te beginnen – alleen de juiste plakkerige omgeving.
Het idee dat het leven misschien is begonnen in een eenvoudige, kleverige omgeving is contra-intuïtief, maar het biedt een overtuigende oplossing voor al lang bestaande problemen in de prebiotische chemie. Het bewijs suggereert dat de eerste stappen in de richting van het leven veel lastiger kunnen zijn geweest dan eerder werd gedacht.
