Nick Lanen teoria siitä, miten ensimmäiset solut kehittyivät: Hänen pääargumenttinsa tässä on, että elämä on jatkuvaa planeetan geokemian kanssa. Eli monet solujen pääominaisuuksista - kalvot, entsyymit, energia protonigradienttien kautta - polveutuvat spontaaneista prosesseista maapallolla. Mutta et voi antaa näiden ominaisuuksien kehittyä pala palalta eri paikoissa. Tarvitset yhden paikan, jossa on kaikki prosessit, jotka voivat sitten synnyttää ensimmäisen solun. Tärkeä konteksti on muuten se, että kaikki elämä polveutuu yhdestä yhteisestä esi-isästä - LUCA:sta (viimeinen universaali yhteinen esi-isä). Okei, mikä ehdokasympäristö voisi synnyttää LUCA:n? Se tarvitsee kaksi pääominaisuutta: - Hiilen ja energian virtaus on jatkuvaa (jossain mielessä kaikki elämä on hiilen ja energian virtaa, mutta tarvitset jonkin verran geokemiaa tämän epätasapainon ylläpitämiseksi ennen kuin ensimmäiset solut voivat ottaa sen käyttöön). - Jotain, joka tiivistää ja katalysoi reaktioita, jotka johtavat orgaanisiin aineisiin (eli solujen ja entsyymien epäorgaanisiin vastineisiin). Tämä sulkee pois monet vanhat teoriat: lämmin lampi, jossa on ammoniakkia ja suoloja ja satunnaisia salamoita, ei ohjaa jatkuvaa virtausta eikä keskitä varhaisia orgaanisia aineita solumaiseen tilavuuteen reaktioiden edistämiseksi. Nickin mielestä emäksiset meriaukot sopivat ainutlaatuisesti tähän haasteeseen ja auttavat myös selittämään suuren osan satunnaisesta biokemiasta, jota kaikki elämä päätyi käyttämään yhteisen perintömme vuoksi. Okei, kaivetaanpa sisään: ja kontekstin vuoksi periaatteessa Nick yrittää selittää, kuinka päädyt spontaanisti käänteisen Krebsin syklin varhaiseen versioon. Käänteinen Krebsin sykli ottaa H2:ta ja CO2:ta ja tuottaa orgaanisia molekyylejä, jotka ovat rasvahappojen, proteiinien ja sokereiden esiasteita. Toinen tärkeä konteksti: Kaikki elämä kulkee protonigradienteilla. Ruoan polttaminen hapella (tai muilla hapettimilla anaerobisessa hengityksessä) pumppaa H+-ioneja kalvon läpi, kuten padon täyttäminen. Nämä ionit virtaavat takaisin ATP-syntaasin – molekyyliturbiinin – läpi, joka valjastaa virtauksen kiinnittämään fosfaatin ADP:hen muodostaen ATP:n. Kehosi sisältää vain 60 grammaa ATP:tä, mutta ATP→ADP→ATP-sykli on niin nopea, että käsittelet painoasi ATP:llä päivittäin. Sivuhuomautus: Jos liuos on hapan, se tarkoittaa, että siinä on paljon H+-ioneja. Ja jos se on emäksistä (eli emäksistä), se tarkoittaa, että siinä on paljon OH-ioneja. Okei, mitä näissä emäksisissä hydrotermisissä tuuletusaukoissa tapahtui? Tässä kuvassa on 3 puolta: tuuletusaukon sisäpuoli, tuuletusseinä ja tuuletusaukon valtameren puoli. Tuuletusaukon sisäpuolella on rautapitoista kiveä, joka periaatteessa ruostuu, mikä päästää H2:n ja OH:n läpi kulkevaan vesivirtaan (eli tekee vedestä emäksisen/emäksisen). Seinä koostuu katalyyttisistä mineraaleista, kuten FeS:stä, ja siinä on myös paljon pieniä huokosia, jotka yhdistävät sisä- ja ulkopuolen. ...