Добавить новость
ru24.net
News in English
Ноябрь
2024

Minerals in hot springs performed a key chemical reaction for early life on Earth

0

One of the biggest scientific mysteries is where life on Earth started.

Research has often focused on the role of deep-sea hydrothermal vents – those towering structures on the ocean floor constantly pumping out a melange of organic and inorganic material. Within these plumes are minerals called iron sulfides, which scientists believe could have helped trigger early chemical reactions that created life.

These same minerals are also found in hot springs today, such as the Grand Prismatic Spring in Yellowstone National Park in the United States. Hot springs are bodies of groundwater heated by volcanic activity beneath Earth’s surface.

Our new research adds to a small but growing body of evidence that ancient versions of these hot springs could have played a pivotal role in the emergence of life on Earth. This helps bridge the gap between competing hypotheses regarding where life could have emerged.

Geochemistry to biology

Carbon fixation is the process by which living organisms convert carbon dioxide, in the air and dissolved in water, into organic molecules.

Many life forms, including plants, bacteria and microorganisms known as archaea, have different pathways for achieving this. Photosynthesis is one example.

Each of these pathways contains a cascade of enzymes and proteins, some of which contain cores made of iron and sulfur.

We can find proteins with these iron-sulfur clusters in all forms of life. In fact, researchers propose they date back to the Last Universal Common Ancestor – an ancient ancestral cell from which scientists propose life as we know it evolved and diversified.

Iron sulfides are minerals that form when dissolved iron reacts with hydrogen sulfide – the volcanic gas that makes hot springs smell like rotten eggs.

If you look closely at the structure of these iron sulfides, you will find that some of them look incredibly similar to iron-sulfur clusters.

This connection between iron sulfides and carbon fixation has led some researchers to propose that these minerals played a crucial role in the transition from early Earth geochemistry to biology.

Our newly published research expands on this knowledge by investigating the chemical activity of iron sulfides in ancient land-based hot springs which have similar geochemistry to deep-sea vents.

Custom-built chamber

We custom-built a small chamber that would allow us to simulate hot spring environments on early Earth.

Then we spread synthesised iron sulfide samples through the chamber. Some were pure. Others were dosed with other metals commonly found in hot springs. A lamp above these samples simulated sunlight on the early Earth’s surface. Different lamps were used to mimic lighting with different amounts of ultraviolet radiation.

Carbon dioxide and hydrogen gas were constantly pumped through the chamber. These gases have been shown to be important for carbon fixation in deep-sea vent experiments.

We found that all of the iron sulfide samples synthesized were capable of producing methanol, a product of carbon fixation, to varying extents. These results showed that iron sulfides can facilitate carbon fixation not only in deep-sea hydrothermal vents but land-based hot springs too.

Methanol production also increased with visible light irradiation and at higher temperatures.

Experiments with varying temperatures, lighting and water-vapor content demonstrated that iron sulfides likely facilitated carbon fixation in land-based hot springs on early Earth.

Hot springs have similar chemistry as deep-sea hyrdothermal vents, such as this one on the Juan de Fuca Ridge off the coast of North America. University of Washington; NOAA/OAR/OER, CC BY-NC-ND

An ancient pathway

Additional experiments and theoretical calculations revealed that the production of methanol occurred through a mechanism called a reverse water-gas shift.

We see a similar reaction in the pathway some bacteria and archaea use to turn carbon dioxide into food. This pathway is called the “acetyl-CoA” or “Wood-Ljungdahl” pathway. It is proposed to be the earliest form of carbon fixation that emerged in early life.

This similarity between the two processes is interesting because the former happens on dry land, at the edge of hot springs, while the latter takes place in the wet environment inside cells.

Our study demonstrates methanol production in a wide range of conditions that could have been found in early Earth’s hot springs.

Our findings expand the range of conditions where iron sulfides can facilitate carbon fixation. They show it can happen both in the deep sea and on land – albeit via different mechanisms.

As such, we believe these results support the current scientific consensus suggesting that iron-sulfur clusters and the acetyl-CoA pathway are ancient and likely played an important role in the emergence of life – regardless of whether it happened on land or at the bottom of the sea.

Quoc Phuong Tran, PhD Candidate in Prebiotic Chemistry, UNSW Sydney

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали гражданку, находившуюся в федеральном розыске

В День матери подмосковные росгвардейцы провели тематические мероприятия

В Подмосковье офицер Росгвардии оказал помощь в эвакуации  пострадавших в результате ДТП

В Подмосковье росгвардейцы пришли на помощь пострадавшим в результате ДТП


Волшебная новогодняя ночь для гостей Marins Park Hotel Нижний Новгород

Работники филиала «Северный» ООО «ЛокоТех-Сервис» стали победителями Первенства по теннису среди работников Сольвычегодского железнодорожного узла.

Волшебный поезд с Дедом Морозом порадует гостей и жителей Нижнего Новгорода

Автор и исполнитель песен Павел КОЗЫРЕВ с душевными песнями на Радио Русский Шансон.


Lucas County Dogs for Adoption: 11/28

The Evolution of Graphic Design: What Today’s Designers Offer

FitFlop launches Black Friday sale and it includes 40% off Birkenstock dupes

Fanatics Support The Growth Of Women's Football


Новодевичий монастырь снятый на телефон Xiaomi Redmi 12.

StarLine на Международном полимерном симпозиуме

«Наносемантика» поддерживает акселератор «Startup EdTech Heroes»

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило свыше 243 тысяч дополнительных выходных дней по уходу за детьми с инвалидностью


Plug In Digital перевыпустит Serial Cleaner на iOS и Android

Riot is flexing its anticheat Vanguard by placing a bounty of up to $100,000 for anyone brilliant enough to find and report gaps in the system

Your League of Legends rank will reset less in 2025, and creepy XP-boosting flowers will now grow around your corpse thanks to the new theme coming in season 1

Suicide Squad: Kill the Justice League is $3.50 on Steam, letting you poke around one of 2024's most interesting failures for the price of a cheeseburger


Секретар Миколаївської міськради у робочий час у нетверезому стані рекламував свій бізнес


Ирина Дубцова, Полина Гагарина, Юрий Антонов, МИЯ БОЙКА и другие звезды на гала-концерте «Главное — Семья» в Кремле

Услуга вывода из запоя на дому: что это и как она работает

Axenix проведет в МГУ цикл лекций по ИТ архитектуре

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило свыше 243 тысяч дополнительных выходных дней по уходу за детьми с инвалидностью




Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области напоминает: С начала года сотрудники контакт-центра Отделения СФР по Москве и Московской области проконсультировали более 880 тысяч граждан

Трансляцию балета "Щелкунчик" покажут россиянам накануне Нового года

Сеть клиник «Будь Здоров» запустила медицинского GPT-ассистента

Дерево с бородой растет в амурском лесничестве


Дерево с бородой растет в амурском лесничестве

Бийский хор «Русь» стал одним из лучших музыкальных коллективов России

Россияне уже запланировали весенний отдых в Сочи и Токио

Более 45 тысяч россиян посетили выставку «Зеленый квадрат»


Елене Рыбакиной "отдали" вторую победу на Уимблдоне

В WTA прокомментировали положительный допинг-тест Иги Швёнтек

Динара Сафина назвала турниры Большого шлема, которые Даниил Медведев может выиграть в следующем сезоне

Серена Уильямс: «Хочу пробежать полумарафон. Мне просто необходимо в чем-то соревноваться. Я безумно скучаю по теннису»


Путешествие Деда Мороза начинается. Совместная пресс-конференция с НТВ

В России произошел массовый сбой в работе интернет-сервисов

Подмосковье направит более 4 млрд рублей на поддержку многодетных семей в 2025 году

На "Мосфильме" подведут итоги 9-го Московского еврейского кинофестиваля


Музыкальные новости

Ирина Дубцова, Полина Гагарина, Юрий Антонов, МИЯ БОЙКА и другие звезды на гала-концерте «Главное — Семья» в Кремле

Цискаридзе назвал преимущество Москвы перед зарубежными столицами

В Азербайджане стартует третий этап проекта «Русский язык: читаем, слушаем, смотрим в странах СНГ»

Саксофонист Бутман признался, что не общается с Гребенщиковым с начала СВО



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило свыше 243 тысяч дополнительных выходных дней по уходу за детьми с инвалидностью

В рейтинге качества жизни российских городов Ростов обвалился сразу на 17 мест

“В гардеробе каждой женщины должны быть все и немножко больше”: певица RIIJI поделилась секретами своего элегантного стиля

В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали гражданку, находившуюся в федеральном розыске


Онкологи Пензенской области напоминают о важности профилактических медосмотров

Производственные площадки Желдорреммаша подготовились к работе в зимний период

Победы "Динамо" и "Белогорья": главные события чемпионата России по волейболу

Шутки Фоменко – к богатству: на «Юмор FM» вновь миллион-марафон


«Разработан с акцентом на дополнительный комфорт пассажиров»: в России стартуют розничные продажи Lada Aura

Один человек погиб и один пострадал в ДТП на 95-ом километре МКАД

В Москве умерла умышленно сбитая многодетная жительница Волгограда

Грузовик врезался в два такси: в Москве произошло смертельное ДТП


Ракетный потенциал: Путин определил возможные стратегические цели «Орешника»

Путин пригласил президента Палестины на юбилей Победы в Москве

Путин прокомментировал изъятие Германией активов «Роснефти»

Путин одобрил сделку по приобретению "Русской элеваторной компании"





Заведующая поликлиническим отделением «Евроонко» Ольга Козлова выступила на кардиологическом форуме в Самаре и Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов и кардиологов в Москве

94% российских терапевтов считают железодефицитную анемию серьезной проблемой

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области оплатило свыше 243 тысяч дополнительных выходных дней по уходу за детьми с инвалидностью

Гастроэнтеролог Садыков рассказал, как холодец влияет на уровень холестерина


Из ответа Пескова Байдену следует, что ударов по центрам принятия решений может и не быть


Слушание о разделе имущества Сафонова и его бывшей жены отложили до 20 декабря

«Усинская футбольная лига» преодолела экватор

Экс-футболиста «Кванта» Мельникова арестовали по подозрению в убийстве

Юные футболисты Орла стали победителями Межрегионального турнира «Живи футболом»




Собянин рассказал о развитии проекта "Сделано в Москве"

Собянин заявил об открытии движения на 53-м километре Киевского шоссе

Сергей Собянин рассказал о программе пилотных тестирований инноваций в Москве

Собянин назвал Москву центром создания прорывных технологий


Жительница Раменского набросилась на замглавы округа, и обвинила в нападении его

Третьеклассники школы №554 посетили Московский эколого-биологический центр краеведения и туризма

В рейтинге качества жизни российских городов Ростов обвалился сразу на 17 мест

Дерево с бородой растет в амурском лесничестве


Путешествие Деда Мороза начинается. Совместная пресс-конференция с НТВ

На выборах президента Румынии пересчитают голоса после успеха противника НАТО

Подмосковье направит более 4 млрд рублей на поддержку многодетных семей в 2025 году

Жена Дмитрия Диброва удивила подписчиков эротичными фото


Декабрь спрогнозировали россиянам синоптики

Митрополит Корнилий возглавил поморскую делегацию на ВРНС в Москве

В минстрое Поморья обсудили перспективы применения в регионе механизма комплексного развития территорий

Юные натуралисты Поморья представили свои исследования на детской экологической конференции


В России массово воруют масло: за неделю заведено около 50 дел

«Жить стало лучше, жить стало веселее». Севастополь и Симферополь - в лидерах российского рейтинга по уровню жизни в 2024 году

Россияне активно воруют масло из магазинов по всей стране

В рейтинге качества жизни российских городов Ростов обвалился сразу на 17 мест


Более 45 тысяч россиян посетили выставку «Зеленый квадрат»

Бийский хор «Русь» стал одним из лучших музыкальных коллективов России

На выборах президента Румынии пересчитают голоса после успеха противника НАТО

СЕНСАЦИОННАЯ ДОРАБОТКА РАКЕТЫ "ОРЕШНИК" ПРЯМО В ТЕКСТЕ ЭТОЙ НОВОСТИ. МНОГО НАТО НЕ НАДО ХОРОШИМ ДРУЗЬЯМ. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества?!












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Евгений Кафельников

Кафельников назвал позором допинговые скандалы ведущих теннисистов






Группа Uma2rman представляет дуэт с итальянской певицей Wiwo

Трамп готовит "суперсделку" с Китаем - Россия окажется за бортом? "Изощрённый" ход просчитал востоковед

СЕНСАЦИОННАЯ ДОРАБОТКА РАКЕТЫ "ОРЕШНИК" ПРЯМО В ТЕКСТЕ ЭТОЙ НОВОСТИ. МНОГО НАТО НЕ НАДО ХОРОШИМ ДРУЗЬЯМ. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества?!

Shot: полиция провела рейды в крупнейших клубах Москвы