Diamanten mogelijk initiator eerste leven op aarde
Jul 29th, 2008 by Kees
Reactie op diamant heeft mogelijk eerste complexe organische moleculen geproduceerd
MSNBC komt met een opmerkelijk en tegelijkertijd zeer interessante verhaal over de rol van diamanten in het ontstaan van het eerste ‘leven’. Of preciezer gezegd de eerste complete organische moleculen.
Wetenschappers theoretiseren al lange tijd over hoe leven ontstaan is vanuit de primordiale soep. De uitdaging tot is te achterhalen hoe de eerste eenvoudige aminozuren, de bouwstenen van leven, zich hebben samengesteld tot complexe polymeren.
Diamanten zijn gekristalliseerde vormen van carbon die nog van voor de ons oudst bekende vormen van leven zijn. Wetenschappers hebben in een laboratorium omstandigheden gecreëerd waarbij diamanten werden ‘behandeld’ met waterstof. De natuurlijke diamanten vormden een laagje water op het oppervlak. Water is essentieel voor leven zoals wij het kennen. Ook werd met testen een zekere elektrische geleidbaarheid vastgesteld die de sleutel kan zijn geweest bij het forceren van de chemische reacties nodig voor het ontstaan van leven.
Bron: MSNBC
Weer dat water.
Is er wel eens onderzocht of er een andere vorm van beginnend leven zónder water ook mogelijk is? Uiteindelijk was de atmosfeer van de Aarde ook niet meteen geschikt voor het leven dat afhankelijk is van water.
Nadat de atmosfeer meer zuurstof en water ging bevatten zou, via het Darwinistische proces, de meest geschikte levensvorm verdergaan en de oude vorm, die niets met water en zuurstof had, uitsterven.
Zo maar een idee van een geïnteresseerde leek.
“Diamanten zijn gekristalliseerde vormen van carbon die nog van voor de ons oudst bekende vormen van leven zijn.”
?
Carbon heet in het Nederlands koolstof. En koolstof is een in het heelal redelijk veel voorkomend element (dat “nog van voor de ons oudst bekende vormen van leven” kan dus wel weg).
@2 Pieter
“Uiteindelijk was de atmosfeer van de Aarde ook niet meteen geschikt voor het leven dat afhankelijk is van water.”
?
Je bedoelt dat er “in de beginne” nog bijna geen zuurstof was? De meeste planten en bacteriën kunnen heel goed zonder. Een ‘geschikte’ bacterie die bovendien niet zelf zuurstof maakt, zoals de zwavelbacterie, die H2S gebruikt i.p.v. H2O, leeft overigens nu nog.
Water blijkt iedere keer weer over de meest geschikte papieren te beschikken die voor leven nodig zijn. Biochemische verbindingen kunnen het best gedijen in water en stofwisselingsprocessen verlopen daarin het best. Verder blijken de fysische eigenschappen van water noodzakelijk te zijn (dat alles voor leven gebaseerd op koolstof tenminste).
Eventueel zou vloeibaar ethaan of methaan (zoals voorkomend op Titan) theoretisch ook geschikt kunnen zijn, maar een stuk minder dan vloeibaar water.
@1Pieter;
Ja, weer dat water. Het zijn ook telkens weer dezelfde elementen die in het verhaal opduiken: waterstof, koolstof, stikstof, zuurstof, zwavel, fosfor.
De gedachte aan een andere vorm zou razend interessant zijn:
1e: Ook silicium is evenals koolstof in staat tot de vorming van lange ketens.
2e: Niet uitsluitend zuurstof wordt door organismen gebruikt om te ademen, oftewel: hun teveel aan electronen uit hun metabolisme weg te sluizen. Er zijn varianten die bijvoorbeeld zwavelverbindingen gebruiken.
3e: wel in de koolstofchemie: alle organismen op deze planeet gebruiken in hun eiwitten uitsluitend linksdraaiende aminozuren. Is er ook leven mogelijk met rechtsdraaiende aminozuren?
etc.
etc.
Kortom: we zijn nog lang niet uit-onderzocht.
Overigens is een bijna zelfde soort conclusie (eerste vormen van leven niet ontstaan in losse ‘soep’, maar op substraat, als ‘biofilm’) al eens getrokken maar i.p.v. diamant ging het dan om koolstofhoudende kleilagen. Lijkt me eerlijk gezegd logischer, omdat deze veel meer voorkomen dan diamant. en omdat diamant behoorlijk zeldzaam is en bovendien een metamorf gesteente: het is gevormd uit een ander (hoog koolstofhoudend) gesteente, zoals grafiet of steenkool (dat echter fossiel plantenmateriaal is en dus voor het ontstaan van het leven nog niet voorkwam) dat onder zeer grote druk (diep in de aarde) onder zeer hoge temperatuur (in de buurt van een vulkaan bijvoorbeeld) zodanig opeen geperst wordt, dat de structuurformule van ‘gewone’ pure koolstof (laagjes), wordt veranderd in een andere (piramide-vormig), waardoor de keiharde heldere kristallen ontstaan.
@2 Tante Jopie en mezelf.
“dat afhankelijk is van water”. Ik bedoelde water en zuurstof te schrijven.
@ Tante Jopie en Metalgrandpa: Goh! Dank voor het niet meteen wegzetten van mijn idee als klinklare nonsens.
Uiteindelijk gaat het mij om een andere vorm van beginnend leven. De Aarde was de eerste paar 100 miljoen jaren bezig met een stollingsproces en daardoor weten we eigenlijk geen moer van wat zich toen afspeelde. Het lijkt mij niet onmogelijk dat daar levensvatbare processen, op een andere leest geschoeid, hebben kunnen plaatsvinden.
Ga door, ga door!
De ene nonsens is de andere niet: doe nóg maar een ‘k’ in ‘klinklare’.
@5Pieter;
De vorming van O2, de gasvormige verschijningsvorm van zuurstof in de aardadmosfeer, is waarschijnlijk het gevolg geweest van de aanwezigheid van “groene” organismen: organismen die in staat zijn tot fotosynthese: het tot organisch materiaal omvormen van anorganische ingredienten, met als energiebron (zon)licht. Het gaat daarbij om de vorming van het molekuul glucose (C6H12O6) als bouwstof en energiebron voor het organisme. Bij deze fotosynthese komt molekulair zuurstof vrij in de bi-atomaire vorm O2. Van belang is bovendien de magnetische orientatie van beide atomen: anorganisch gevormde O2 gedraagt zich als vrij radicaal en is daarom extreem giftig. De voorwaarde voor het ontstaan van hogere levensvormen lijkt dus te zijn het aanwezig zijn (als gevolg van fotosynthese) van de niet-radicale vorm van O2 welke in die hogere organismen kan dienen als electronenvanger in het metabole proces.
Leuk dat het water er volgens Genesis al was vóórdat het opperwezen aan scheppen toekwam.
@8Maria;
Scheppen doe je over het algemeen met zand.
Simpel jongens: H2O, a2 + b2 = c2
Subscript: [sub]…[/sub], Superieur: [sup]…[/sup]. Vervang in deze metasyntax rechte haken door hoekhaken, et voilà…
Nee, dat kan deze niet-zo-HTML-site dus blijkbaar niet aan… Excuus. Amerikanen… Nooit voor gaan werken. Nooit iets van afnemen.
@8 Maria en 9 Metalgrandpa.
Is er ook al iets bekend geworden over de herkomst van het schepje en de emmer?
En niet te vergeten: van de Duitsers?
“bi-atomaire vorm O2. Van belang is bovendien de magnetische orientatie van beide atomen: anorganisch gevormde O2 gedraagt zich als vrij radicaal en is daarom extreem giftig.”
Gramps, we zijn hier een tamelik intelligent clubje. Niet gevoelig voor dure woorden, naar ik mag hopen. Leg eens aan intelligente mensen uit wat het verschil is tussen de bi-atomaire vorm van O[sub]2[/sub]O en de niet-bi-atomaire…
O-twee is O-twee, organisch gevormd, of niet. Of heb ik wat gemist?
O2 is zuurstof, bi-atomair.
O is een ion (enkelvoudig atoom) met een tweevoudige negatieve lading.
Daarom gaan er twee waterstofjes (H[+]) aan één zuurstofion (O[2-]).
Zo ver gaat mijn scheikunde. Bovenliggende lading en onderliggende lading van het molecuul snap ik ook nog. Nu nog links- en rechtdraaiend.
Rechtsdraaiend. Of links. Dat zou kunnen. Maar daar had-ie het niet over. En dan nog, ik wil een uitleg.
Volgens mij zijn alleen ‘losse’ zuurstofatomen vrije radicalen; zoland er twee (of 3: ozon) aan elkaar vast zitten is dat redelijk stabiel, al is O3 wel behoorlijk giftig (juist omdat het omgezet kan worden in O2 + O).
@14
Links- en rechtsdraaiendheid heeft niks met draaien te maken, en komt alleen bij complexere (organische) moleculen voor. Dan zijn de moleculen volledig gelijk, alleen gespiegeld. Dan kan verschillende (chemische) effecten opleveren. Bij melkzuur de structuur / stevigheid van de yoghurt (dikvloeibaar of ”brokkelig: ‘biogarde roer’ en ‘stand’) en bij de beruchte softenon-affaire de ‘bijwerking’ van de ‘andere kant’: ernstige misvormingen aan de ledematen bij pasgeborenen.
@17 Tante Jopie.
Dank!
Nu nog even wachten op Metalgrandpa voor het antwoord op de vraag over de magnetische oriëntatie bij op het oog gelijke zuurstofmoleculen, waardoor de een toxisch is en de ander levensreddend.
tokkelt ongeduldig met vingers op tafel
volsta met links — no prob
@19 E. Coli.
Gelukkig is de levensverwachting weer iets gestegen.
Ja, heb ook de koppen gesneld. Blij dat ‘t zo warm was.
“Uiteindelijk gaat het mij om een andere vorm van beginnend leven.”
Zal ik het dan maar zeggen?
Er was een Intelligente Maker, en die heeft, *poef*, leven geblazen in koolstof. Dit “intelligente” leven zou er later weer voor zorgen dat christenmeisjes verkracht worden in Kenia en dat AIDS en kanker alle ruimte krijgt.
Iedereen gelukkig?
@23 Bert Brussen.
Andere vorm, Bert. Niet andere oorzaak.
@19 E.Coli;
het gaat om kernmagnetische resonantie. In de ene vorm zijn beide O-atomen in O2 parallel ge-orienteerd, in de andere antiparallel. Een van beide vormen is giftig. De niet-giftige vorm wordt door fotosynthese gemaakt. Ben even kwijt welke van de twee giftig is en welke niet.
Dank, Gramps, daar kan ik wat mee. http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_magnetic_resonance , nu nog wat dat met zuurstof doet. Uit mijn hoofd is het atoomnummer van zuurstof 16, dus het verbaast me wel.
@26,
Sorry het gaat om EMR, electron-magnetische resonantie van de valentie-electronen.
http://www.chemieforum.nl/forum/index.php?showtopic=9511