Nick Lanes teori om hvordan de første cellene utviklet seg: Hans hovedargument her er at livet er kontinuerlig med planetens geokjemi. Aka mange av de viktigste egenskapene til celler - membraner, enzymer, energi via protongradienter - stammer fra spontane prosesser i jorden. Men du kan ikke få disse egenskapene til å utvikle seg stykkevis på forskjellige steder. Du trenger ett sted som huser alle prosessene som deretter kan gi opphav til den første cellen. Viktig kontekst er forresten at alt liv stammer fra en enkelt felles stamfar - LUCA (siste universelle felles stamfar). Ok, så hvilket kandidatmiljø kan gi opphav til LUCA? Den trenger to hovedegenskaper: - Det er en kontinuerlig strøm av karbon og energi (på en måte er alt liv en strøm av karbon og energi, men du trenger litt geokjemi for å opprettholde denne ubalansen før de første cellene kan overta den). - Noe som konsentrerer og katalyserer reaksjonene som fører til organiske stoffer (aka uorganiske ekvivalenter av celler og enzymer). Dette utelukker mange gamle teorier: en varm dam med ammoniakk og salter og et og annet lyn driver ikke kontinuerlig fluks, og konsentrerer heller ikke tidlige organiske stoffer i et cellelignende volum for å drive frem reaksjoner. Nick mener alkaliske sjøventiler passer unikt til denne utfordringen, og bidrar også til å forklare mye av den betingede biokjemien som alt liv endte opp med å bruke på grunn av vår felles arv. Ok, la oss grave inn: og for kontekst, i utgangspunktet prøver Nick her å forklare hvordan du ender opp med en tidlig versjon av den omvendte Krebs-syklusen spontant. Omvendt Krebs-syklus tar inn H2 og CO2 og lager organiske molekyler som er forløpere til fettsyrer, proteiner og sukkerarter. En annen viktig bit av konteksten: Alt liv går på protongradienter. Å brenne mat med oksygen (eller andre oksidanter i anaerob respirasjon) pumper H+-ioner over en membran, som å fylle en demning. Disse ionene strømmer tilbake gjennom ATP-syntase - en molekylær turbin - som utnytter strømmen for å feste fosfat til ADP, og skaper ATP. Kroppen din inneholder bare 60 gram ATP, men ATP→ADP→ATP-syklusen er så rask at du behandler kroppsvekten din i ATP daglig. Sidenote: Hvis en løsning er sur, betyr det at det er mange H+-ioner i den. Og hvis det er basisk (aka alkalisk), betyr det at det er mange OH-ioner i det. Ok, så hva skjedde i disse alkaliske hydrotermiske ventilene? Det er 3 sider av dette bildet: innsiden av ventilen, ventilasjonsveggen og havsiden av ventilen. På innsiden av ventilen har du jernrik stein som i utgangspunktet ruster, som slipper ut H2 og OH- inn i strømmen av vann som rører gjennom (aka gjør vannet grunnleggende/alkalisk). Veggen består av katalytiske mineraler som FeS, og har også massevis av små porer som forbinder innsiden med utsiden. ...