Un'ipotesi nuova delinea un percorso coerente che indica come la vita non sia arrivata da componenti chimici delle rocce, ma induce a credere che le prime forme di vita abbiano avuto bisogno di un ambiente dove vi fosse molta energia da dissipare. Gli unici ambienti di questo tipo sulla Terra si trovano nelle sorgenti idrotermali.

All'origine della vita dei protocellule devono aver bisogno di una grande quantità di energia per il loro metabolismo e la loro replica, come gli enzimi che catalizzano le reazioni in modo molto specifico ma che all'origine non erano ancora ad evolversi. La maggior parte del flusso di energia deve essere semplicemente dissipato senza l'uso.

Allora, dove ha fatto tutta questa energia nella Terra primordiale, e come ci si è potuta creare la chimica organica necessaria per la vita?

La risposta sta nella chimica di sorgenti idrotermali di acque profonde. Nel loro articolo Nick Lane (UCL, Genetica, Evoluzione e Ambiente) e Bill Martin (Università di Düsseldorf) Affrontano il problema di dove tutta questa energia sia arrivata e perché tutta la vita come noi la conosciamo conserva l'energia sotto forma peculiare di ione gradienti attraverso le membrane.

"La vita è, in effetti, un grande dissipatore energia. Gli organismi viventi richiedono grandi quantità di energia per continuare a vivere, " ha detto Nick Lane.

Gli esseri umani consumano più di un chilo (oltre 700 litri) di ossigeno ogni giorno, espellendolo sotto forma di anidride carbonica. Semplici cellule, crescente dalla reazione dell'idrogeno con anidride carbonica, producono circa 40 volte più prodotto di scarto molto dalla loro respirazione come carbonio organico (in massa). In tutti questi casi, l'energia derivata dalla respirazione viene memorizzata in forma di gradienti ionici oltre membrane.

Questa caratteristica strana è universale alla vita come il codice genetico stesso. Lane e Martin dimostrano che i batteri in grado di svilupparsi su non più di idrogeno e anidride carbonica sono molto simili nei dettagli del loro carbonio e il metabolismo energetico al lontano dall'equilibrio chimica che si verificano in un particolare tipo di acque profonde bocche idrotermali, noto come alcaline sorgenti idrotermali.

Sulla base dei valori misurati, si calcola che i gradienti di protoni naturali, agendo attraverso sottile semiconduttore ferro-zolfo pareti minerali, possano aver determinato l'assimilazione del carbonio organico, dando luogo a protocellule all'interno del labirinto microporosa di queste prese d'aria.

Vanno avanti per dimostrare che protocellule tali sono limitati dalla loro permeabilità propria, che alla fine li ha costretti a trasdurre gradienti protonica naturali in gradienti di sodio biochimici, senza alcun costo netto energetico, utilizzando un semplice Na + / H + trasportatore. La loro ipotesi prevede un set base di proteine ​​necessarie per la conservazione dell'energia presto, e spiega la promiscuità sconcertante di proteine ​​respiratorie sia per protoni e ioni di sodio.

Queste considerazioni potrebbe anche spiegare la divergenza profonda tra batteri e di archeobatteri (singoli microrganismi monocellulari). Per la prima volta, dice Lane, "E 'possibile tracciare un percorso coerente che porta da non più di rocce, acqua e anidride carbonica alle proprietà bioenergetiche strane di tutte le cellule viventi oggi."