Nick Lanes teori om hur de första cellerna utvecklades: Hans huvudargument här är att livet är kontinuerligt med planetens geokemi. En hel del av cellernas viktigaste egenskaper - membran, enzymer, energi via protongradienter - kommer från spontana processer i jorden. Men du kan inte låta dessa egenskaper utvecklas bit för bit på olika platser. Du behöver en plats som rymmer alla processer som sedan kan ge upphov till den första cellen. En viktig kontext är förresten att allt liv härstammar från en enda gemensam förfader - LUCA (sista universella gemensamma förfader). Okej, så vilken kandidatmiljö skulle kunna ge upphov till LUCA? Den behöver två huvudegenskaper: - Det finns ett kontinuerligt flöde av kol och energi (i någon mening är allt liv ett flöde av kol och energi, men du behöver lite geokemi för att upprätthålla denna obalans innan de första cellerna kan ta över den). - Något som koncentrerar och katalyserar de reaktioner som leder till organiska ämnen (aka oorganiska motsvarigheter till celler och enzymer). Detta utesluter många gamla teorier: en varm damm med ammoniak och salter och en och annan blixt driver inte kontinuerligt flöde, och koncentrerar inte heller tidiga organiska ämnen i en cellliknande volym för att driva fram reaktioner. Nick tror att alkaliska havsventiler är en unik passform för denna utmaning, och hjälper också till att förklara mycket av den tillfälliga biokemi som allt liv till slut använde på grund av vårt gemensamma arv. Okej, låt oss gräva i: och för att få ett sammanhang försöker Nick här förklara hur du spontant får en tidig version av den omvända Krebs-cykeln. Omvänd Krebs-cykel tar in H2 och CO2 och gör organiska molekyler som är föregångare till fettsyror, proteiner och sockerarter. En annan viktig del av sammanhanget: Allt liv körs på protongradienter. Att bränna mat med syre (eller andra oxidanter i anaerob andning) pumpar H+-joner över ett membran, som att fylla en damm. Dessa joner strömmar tillbaka genom ATP-syntas - en molekylär turbin - som utnyttjar flödet för att binda fosfat till ADP, vilket skapar ATP. Din kropp innehåller bara 60 gram ATP, men ATP→ADP→ATP-cykeln är så snabb att du bearbetar din kroppsvikt i ATP dagligen. Sidenote: Om en lösning är sur betyder det att det finns många H+ -joner i den. Och om den är basisk (aka alkalisk) betyder det att det finns mycket OH-joner i den. Okej, så vad var det som hände i dessa alkaliska hydrotermiska ventiler? Det finns 3 sidor på den här bilden: insidan av ventilen, ventilationsväggen och havssidan av ventilen. På insidan av ventilen har du järnrik sten som i princip rostar, vilket släpper ut H2 och OH- i strömmen av vatten som rör sig igenom (aka att vattnet blir basist/alkaliskt). Väggen består av katalytiska mineraler som FeS, och har också massor av små porer som förbinder insidan med utsidan. ...