Amsterdam ve Utrecht üniversitelerindeki araştırmacılar, meteoritlerde yaygın olarak bulunan bir molekül olan gama-aminobutirik aside maruz kalan Montmorillonit kilinde nanokavitlerin oluşumunu gözlemlemişlerdir. Şimdiye kadar tanınmayan bu fenomen, Clay’e hayatın ilk kimyasını kolaylaştırmış olabilecek 3D sınırlı nano-çevre getirilerek yeryüzündeki yaşamın kökeni ile ilgili olabilir. Bulgular bildirildi İletişim Dünya ve Çevre.
Hollanda Araştırma Konseyi NWO’nun Gezegensel ve Explanetary Bilim Programı’nın (PEPSCI) bir parçası olarak yapılan araştırma, “sıcak küçük gölet” kavramına yeni bir boyut ekliyor. Bu primordial gölet, organik ve minerallerin sığ bir su ortamında etkileşimini sağlayacaktır.
Minerallerin katalitik etkisi, daha basit organik yapı taşlarından yaşamın ilk moleküllerinin oluşturulmasına yol açabilirdi. Kil minerallerinin organik moleküllerle etkileşimine, özellikle proteinler ve RNA gibi toprak benzeri biyo-polimerlerin oluşumuna yol açabilecek çok fazla araştırma yapılmıştır.
Bununla birlikte, prebiyotik moleküler envanter, göktaşları yoluyla Dünya atmosferine eklenen moleküller de dahil olmak üzere çeşitli olması bekleniyor. Yeni bir yaklaşımda, Ph.D. Aday Orr Rose Bezaly ve amirleri Helen King (Utrecht Üniversitesi) ve Annemieke Petrignani (Amsterdam Üniversitesi) artık meteoritlerde yaygın olarak bulunan küçük bir molekül olan gama-aminobutirik asidin (GABA) rolüne odaklandı. Protein sentezinde bilinen bir rolü yoktur ve sadece killerle zayıf bir etkileşime sahiptir.
Petrignani’ye göre bu, yaşamın kökeni ile ilgili oldukça “alışılmadık bir şüpheli”. “Ancak, göktaşları üzerindeki yaygın olası olması nedeniyle, potansiyel rolünü araştırmanın ilginç olacağını düşündük. Sonuçlar bizi gerçekten şaşırttı.”
Nanokavitlere yol açan kısmi pespolasyon
Laboratuvar deneylerinde, araştırmacılar ortak kil montmorillonitini (katmanlı bir alüminosilikat mineral) çeşitli GABA konsantrasyonlarına maruz bıraktılar. Kızılötesi spektroskopisi, X-ışını kristalografisi ve transmisyon elektron mikroskopisi kullanarak, GABA’nın kil ile zayıf etkileşiminin, kil katmanlarının “soyulduğu” bir kısmi pul pul dökülme sürecine neden olduğunu ortaya koyabildiler. Kilin orta katmanlarında başlatılan süreç, kil katmanları arasında nano ölçekli boşlukların oluşumu ile de ilişkilidir.
Petrignani’ye göre, pul pul dökülme, özellikle malzeme biliminde yaygın olarak araştırılmaktadır, ancak bu atipik kısmi pul pul dökülme ele alınmamıştır ve yaşamın menşe alanında da yenidir. “Bunu ilk rapor eden biziz ve bunun oldukça alakalı olabileceğini düşünüyoruz. Gözlemlediğimiz nano ölçekli boşluklar, prebiyotik sistemin temel bir gereksinimi olan bölümleri kolaylaştırabilir.”
Orr Rose Bezaly, bu tür nanokompartmaların, daha büyük ölçekli prebiyotik kimyasal ortamda yerel bir dengesizliği teşvik edebileceğini ve önemli moleküllerin sentezini sağlayabileceğini açıklıyor. “Prebiyotik bağlamda, bu en çok polimerizasyon gibi düşük su aktivitesi gerektiren kimya ile ilgilidir. Bu bir şekilde bölümleşme ile birleştirilmelidir – yaşamın başka bir kritik işlevi.
“Keşifimiz bizi yaşamın ortaya çıkmasına yol açan nano ölçekli süreçleri anlamaya yönelik uygulanabilir bir araştırma yoluna yönlendiriyor. Bu alanın ötesinde, çalışmamızda açıklanan peeling yöntemi, yeni malzemelerin manipülasyonu ve sentezi için kil tedavisi için sürdürülebilir bir teknik olarak kullanılabilir.”
