Como as células antigas derivaram sua energia na era da pré -construção? | Ciências

Uma equipe de pesquisadores da Universidade Alemã de Ludwig Maximilian conseguiu re -simulando o ambiente da Terra antiga dentro do laboratório, o que lhes permitiu re -representar um dos caminhos metabólicos mais antigos que se acredita ter contribuído para a adaptação da vida ao planeta cerca de 4 bilhões de anos atrás. A equipe publicou resultados Seus estudos Na revista “ecologia e evolução da natureza”.

Acredita -se que as primeiras imagens da vida espalhadas na superfície da Terra estavam nas profundezas dos oceanos, em um ambiente quente e mineral, e Mai Mabrouk, professor de informações biomalicas da Universidade do Nilo ou da Universidade do Nilo, que não está participando do estudo, dizem as primeiras declarações de todos os que podem ser essenciais.

Simulação do ambiente antigo da terra

Para representar esse ambiente, os pesquisadores confiaram no que é conhecido como “jardins químicos”, que são estruturas metálicas que são formadas quando diferentes soluções químicas interagiram, e a equipe usou uma mistura de cloreto de ferro e sulfeto de sódio para formar dois metais que se acreditam ter sido comum no oceano da terra antiga, a nomeação de macinowe e entrevista.

“O experimento se concentrou em simular o ambiente do oceano profundo na terra antiga, rica em ferro, sem oxigênio e sua temperatura é alta devido à atividade vulcânica e nas fontes termais”, diz Mai.

Em um ambiente livre de oxigênio com uma temperatura de aproximadamente 80 ° C, esses minerais começaram a produzir naturalmente gás hidrogênio. Esse gás, que não era responsável por sua produção, formou uma fonte de energia vital de bactérias primitivas conhecidas como “metanocalocalocalocus ganachi” ou bactérias metano vermelho cozido.

Embora o experimento não tenha incluído nutrientes adicionais, vitaminas ou minerais arqueológicos, as bactérias utilizadas, que geralmente vivem em condições adversas, não apenas sobrevivem, mas também crescidas e multiplicadas. “Isso significa que o hidrogênio mineral foi suficiente para fornecer a energia necessária”, comentou Mabrouk.

No entanto, as coisas não foram fáceis, pois foram formadas bolhas de gás que aquecidas com fluidos, que causaram o colapso das estruturas metálicas. “O crescimento das bactérias foi 30% mais lento em comparação com o crescimento em um ambiente de laboratório ideal que contém todos os nutrientes. No entanto, o mero crescimento de bactérias em um ambiente que não possui elementos vitais é incrível e mostra que a vida pode surgir em condições difíceis e recursos limitados”.

O caminho do passado mais antigo

O quebra -cabeça básico nessa experiência está no caminho branco que essas bactérias usavam para gerar a energia necessária para o seu crescimento. Assim como os carros combinam com a gasolina, a maioria dos organismos vivos que vivem no chão depende atualmente de oxigênio e luz. Mas, na ausência de ambos no ambiente antigo da Terra, o quebra -cabeça é complexo e a pergunta aparece: como as bactérias se estenderam com energia de hidrogênio?

Sob essas condições adversas no experimento, as bactérias ativaram um grupo de genes dentro deles ligados a um caminho químico vital que é um dos caminhos mais antigos conhecidos para a produção de energia na célula.

“A expressão genética deu fortes evidências para estimular o caminho primitivo”, diz Mai

Esse caminho produz energia de uma maneira que repele o calor, ou seja, gera energia sem a necessidade de insumos externos, que é o que os cientistas descrevem como “uma refeição gratuita com antecedência”. Os próprios minerais, Machenuette e Gragite, são semelhantes aos termos sintéticos dos centros de reação em algumas enzimas modernas, o que pode indicar que as enzimas atuais surgiram de estruturas de metais naturais encontradas no ambiente antigo da terra.

“Esse caminho é capaz de converter dióxido de carbono em energia e compostos orgânicos”, acrescentou Mabrouk.

A importância deste estudo não se limita a representar as formas mais antigas da vida da Terra, mas também se estende ao espaço. “O estudo indica que os ambientes ricos em sulfeto de ferro e água, como os que se acredita estarem no satélite Encelados, podem ser elegíveis para sustentar a vida, mesmo na ausência de luz”, diz Mai.

A Lua é “Ecsellados”, que é afiliada a Saturno, um dos lugares mais proeminentes que podem conter ambientes semelhantes, pois acredita -se que, sob sua superfície de gelo, um ambiente salgado, ativo e eficaz. A equipe de pesquisa planeja simular as circunstâncias desta lua em laboratório para revelar a capacidade dos seres primitivos de permanecer nela, em um novo passo para explorar a vida fora do nosso planeta.