Ang konsepto ng paglitaw ng buhay sa isang “mainit na maliit na lawa,” ayon sa postulated ni Charles Darwin, ay nabighani sa mga siyentipiko sa mga henerasyon. Isang nakakaintriga na pag-aaral mula sa Unibersidad ng Washington muling sinusuri ang teoryang ito na ang buhay sa Earth ay umunlad sa mababaw na mga lawa ng soda.
Natuklasan ng mga mananaliksik na ang mga lawa ng soda, lalo na ang mababaw sa kanlurang Canada, ay maaaring magbigay ng perpektong mga kondisyon para sa pagsilang ng buhay, isang hypothesis na nagre-reimagine sa ating pag-unawa sa pinagmulan ng buhay sa Earth mga 4 bilyong taon na ang nakalilipas.
Pagsubaybay sa molekular na pinagmulan ng buhay
Ang paglalakbay sa pagtuklas na ito ay nagsimula sa pagkilala na ang kumplikadong mga molekula ng buhay ay maaaring kusang mabuo sa ilalim ng mga partikular na kondisyon.
Ang paniwala na ito, na isinadula sa sikat na pelikulang “Lessons in Chemistry,” ay nag-ugat sa mga tagumpay sa totoong buhay noong 1950s at higit pa.
Ang mga pagsulong na ito ay nagsiwalat ng kusang pagbuo ng mga amino acid at, nang maglaon, ang mga bloke ng gusali ng RNA. Gayunpaman, isang makabuluhang hadlang, na kilala bilang “problema sa pospeyt,” ang humadlang.
Ang paglitaw ng buhay ay nangangailangan ng mataas na konsentrasyon ng pospeyt, na higit pa sa matatagpuan sa mga likas na anyong tubig tulad ng mga ilog, lawa, o karagatan.
“Sa tingin ko ang mga soda lake na ito ay nagbibigay ng sagot sa problema sa pospeyt,” sabi ng senior author David Catlingisang UW professor ng Earth at space sciences.
“Ang aming sagot ay may pag-asa: Ang kapaligirang ito ay dapat mangyari sa unang bahagi ng Earth, at marahil sa iba pang mga planeta, dahil ito ay isang natural na resulta ng paraan ng paggawa ng mga planetary surface at kung paano gumagana ang kimika ng tubig,” paliwanag ni Catling.
Bakit kakaiba ang mga lawa ng soda
Ang mga lawa na ito ay natatangi dahil sa kanilang mataas na antas ng dissolved sodium at carbonate, na katulad ng baking soda, na nagreresulta mula sa mga interaksyon sa pagitan ng tubig at mga bulkan na bato.
Bukod dito, maaari silang maglaman ng mataas na antas ng pospeyt, na posibleng malutas ang palaisipan ng paglitaw ng buhay.
Noong 2019, nagkaroon ang mga mananaliksik ng University of Washington may teorya na ang mga lawa ng soda ay maaaring natural na mag-concentrate ng pospeyt sa mga antas ng isang milyong beses na mas mataas kaysa sa karaniwang mga tubig.
Nilalayon ng kanilang pinakabagong pag-aaral na kumpirmahin ito sa isang real-world na setting, na humahantong sa kanila sa Last Chance Lake sa British Columbia, Canada.
Ang mababaw, madilim na lawa na ito, na matatagpuan sa pederal na lupain, ay nasa itaas ng bulkan na bato at nakakaranas ng mga kondisyon na perpekto para sa isang soda lake: mababang antas ng tubig at mataas na konsentrasyon ng compound dahil sa pagsingaw.
Mga duyan ng buhay sa Earth at iba pang mga planeta
Ang pagsusuri ng koponan, tulad ng inilathala sa kanilang kamakailang papel, ay nagpapahiwatig na ang mga lawa ng soda ay maaaring maging mga duyan para sa paglitaw ng buhay sa Earth at potensyal sa iba pang mga planeta.
“Nag-aral kami ng isang natural na kapaligiran na dapat ay karaniwan sa buong solar system. Ang mga bato ng bulkan ay laganap sa ibabaw ng mga planeta, kaya ang parehong kimika ng tubig ay maaaring mangyari hindi lamang sa unang bahagi ng Earth, kundi pati na rin sa unang bahagi ng Mars at maagang Venus, kung ang likidong tubig ay naroroon, “sabi ng nangungunang may-akda. Sebastian Haasisang UW postdoctoral researcher sa Earth at space sciences.
Ang pagkalat ng bulkan na bato sa mga planetary surface ay nagpapahiwatig na ang mga katulad na proseso ng kemikal ay maaaring naganap sa unang bahagi ng Mars at Venus, dahil sa pagkakaroon ng likidong tubig.
Bumisita ang pangkat ng pananaliksik Last Chance Lake tatlong beses noong 2021-2022, nangongolekta ng mga sample ng tubig, lake sediment, at salt crust para maunawaan ang kakaibang chemistry nito.
Sa karamihan ng mga lawa, ang pospeyt ay nagbubuklod sa calcium upang bumuo ng hindi matutunaw na calcium phosphate. Gayunpaman, sa Last Chance Lake, ang calcium ay pinagsama sa carbonate at magnesium upang bumuo ng dolomite, na nag-iiwan ng pospeyt sa mataas na konsentrasyon sa tubig.
“Mayroon kang tila tuyo na asin na patag, ngunit may mga sulok at sulok. At sa pagitan ng asin at ng sediment ay may maliliit na bulsa ng tubig na talagang mataas sa dissolved phosphate,” sabi ni Haas.
“Ang gusto naming maunawaan ay kung bakit at kailan ito maaaring mangyari sa sinaunang Daigdig, upang makapagbigay ng duyan para sa pinagmulan ng buhay.”
Isang kuwento ng dalawang soda lake
Kapansin-pansin, inihambing din ng pag-aaral ang Last Chance Lake sa kalapit na Goodenough Lake upang maunawaan kung bakit hindi naubos ng buhay ang mataas na antas ng pospeyt sa Last Chance Lake.
Ang mga natuklasan ay nagsiwalat na ang kaasinan ng Last Chance Lake ay humadlang sa mga lifeform na nag-aayos ng nitrogen, hindi katulad sa Goodenough Lake, na sumusuporta sa buhay na kumonsumo ng pospeyt.
“Ang pag-aaral na ito ay nagdaragdag sa lumalaking katibayan na ang evaporative soda lakes ay mga kapaligiran na nakakatugon sa mga kinakailangan para sa pinagmulan-ng-buhay na kimika sa pamamagitan ng pag-iipon ng mga pangunahing sangkap sa mataas na konsentrasyon,” sabi ni Catling.
Ang katangiang ito ay gumagawa ng Last Chance Lake na isang mas tumpak na representasyon ng isang walang buhay na kapaligiran sa unang bahagi ng Earth.
Binigyang-diin ni Propesor Catling ang mas malawak na implikasyon ng pananaliksik na ito para sa pag-unawa sa pinagmulan ng buhay.
“Ang mga bagong natuklasan na ito ay makakatulong na ipaalam sa mga mananaliksik ng pinagmulan-ng-buhay na maaaring kinokopya ang mga reaksyong ito sa lab o naghahanap ng mga potensyal na matitirahan na kapaligiran sa ibang mga planeta,” pagtatapos ni Catling.
Sa buod, ang pag-aaral ng Unibersidad ng Washington sa mga lawa ng soda, lalo na ang Last Chance Lake, ay nagbubukas ng isang kamangha-manghang bintana sa nakaraan, na nag-aalok ng isang makatwirang sagot sa matagal nang tanong kung paano maaaring lumitaw ang buhay sa ating planeta at posibleng iba pa.
Ang pagtuklas na ito ay hindi lamang nagpapayaman sa ating pag-unawa sa pinagmulan ng buhay ngunit nagpapalawak din ng mga abot-tanaw ng ating paghahanap ng buhay sa kabila ng Earth.
Ang buong pag-aaral ay nai-publish sa journal Komunikasyon Earth at Environment.
—–
Like what you read? Mag-subscribe sa aming newsletter para sa mga nakakaakit na artikulo, eksklusibong nilalaman, at pinakabagong mga update.
—–
Tingnan kami sa EarthSnap, isang libreng app na hatid sa iyo ni Eric Ralls at Earth.com.
—–