Hidrotermalni otvori: teorije ranog života

Hidrotermalni otvori su građevine na dnu oceana koji imaju ekstremne uvjete. U tim otvorima i oko njih postoje ekstremna vrućina i ekstremni pritisak. Kako sunčeva svjetlost ne može doseći dubinu ovih struktura, morao je postojati još jedan izvor energije za rani život koji se tamo mogao stvoriti. Trenutačni oblik otvora sadrži kemikalije kojima su podložne kemosintetizirane— Način da organizmi stvaraju svoju energiju sličnu fotosintezi koja koristi kemikalije umjesto sunčeve svjetlosti za proizvodnju energije.

Ove vrste organizama su ekstremofili koji mogu živjeti u najtežim uvjetima. Hidrotermalni otvori su vrlo vrući, otuda i riječ „termalno“ u nazivu. Također imaju tendenciju kiselosti, što je obično štetno za život. Međutim, život koji živi u tim otvorima i blizu njih ima prilagodbe koje im omogućuju da žive, pa čak i napreduju, u ovim teškim uvjetima.

Archaea živite i uspijevate u tim otvorima i blizu njih. Budući da se ova Domena života obično smatra primitivnom organizmom, nije vjerovati da su oni prvi naselili Zemlju. Uvjeti su upravo u hidrotermalnim otvorima kako bi se Archaea održala živom i razmnožavala. S količinom topline i pritiska u tim područjima, zajedno s dostupnim vrstama kemikalija, život se može stvoriti i promijeniti relativno brzo. Znanstvenici su također pronašli DNK svih trenutno živih organizama do zajedničkog ekstremofila predaka koji bi se mogao naći u hidrotermalnim otvorima.

instagram viewer

Znanstvenici također smatraju da se vrste koje se nalaze u domenu Archaea preteče eukariotskim organizmima. DNK analiza ovih ekstremofila pokazuje da su ti pojedinačni stanični organizmi zapravo sličniji a eukariotske stanice i domena Eukarya od ostalih jednoćelijskih organizama koji čine Bakterije domena.

Jedna od hipoteza o tome kako se život razvija započela je s Archaeom u hidrotermalnim otvorima. Na kraju su ove vrste jednostaničnih organizama postale kolonijalni organizmi. S vremenom je jedan od većih jednostaničnih organizama zahvatio ostale jednostanične organizme koji su se tada razvili da postanu organele unutar eukariotske stanice. Eukariotske stanice u višećelijskim organizmima bile su slobodne u diferencijaciji i obavljanju specijaliziranih funkcija. Ova teorija o tome kako su eukarioti evoluirali iz prokariota naziva se endosimbiotska teorija a prvi je to predložio američki znanstvenik Lynn Margulis. Uz puno podataka koji to podupiru, uključujući DNK analizu koja povezuje trenutne organele unutar eukariotskih stanica sa drevnim prokariotskim stanicama, endosimbiotska teorija povezuje hipotezu ranog života o životu hidrotermalnih otvora na Zemlji sa modernim višećelijskim organizmi.