Ilmuwan Tiongkok telah menemukan senyawa organik abiotik di kerak samudera, yang menjelaskan siklus karbon laut dalam dan asal usul kehidupan, yang berdampak pada penemuan kehidupan di planet lain.
Sebuah tim peneliti Tiongkok telah menemukan senyawa organik abiotik di kerak samudera di Punggung Bukit Hindia Barat Daya dan mengusulkan mekanisme molekuler untuk kondensasi organik.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Penemuan ini didasarkan pada identifikasi mereka sebelumnya skala nano bahan organik abiotik dalam batuan mantel dari Palung Yap pada tahun 2021. Hal ini menandai kemajuan signifikan dalam pemahaman kita tentang siklus karbon laut dalam dan asal usul kehidupan, serta menjelaskan jalur utama sintesis organik abiotik di alam.
Temuan tim dipublikasikan di Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional (PNAS). Nan Jingbo dari Nanjing Institute of Geology and Palaeontology of the Chinese Academy of Sciences (NIGPAS) adalah penulis pertama makalah ini, bersama Dr. Peng Xiaotong dari Institute of Deep-Sea Science and Engineering of Chinese Academy of Sciences bertindak sebagai penulis koresponden.
Munculnya Kehidupan dan Sistem Hidrotermal Laut Dalam
Asal usul kehidupan adalah salah satu pertanyaan sains yang paling menantang. Sistem hidrotermal laut dalam dianggap sebagai lokasi potensial munculnya kehidupan dan menjadi fokus utama dalam pencarian kehidupan di luar bumi. Sistem ini menyediakan kondisi material dan energi yang ideal untuk reaksi kimia prebiotik di awal Bumi, mendorong pembentukan molekul organik kecil di bawah katalisis non-enzimatik.
Berdasarkan hal ini, reaksi polimerisasi organik yang dikatalisis mineral meletakkan dasar bagi produksi senyawa organik yang lebih kompleks, memfasilitasi evolusi dari senyawa organik sederhana menjadi struktur fungsional yang rumit dan pada akhirnya mengarah pada munculnya bentuk kehidupan.
Metode dan Temuan Penelitian
Melalui analisis sampel basal yang diperoleh kendaraan yang ditempati manusia (HOV) Shen Hai Yong Shi (ekspedisi TS-10), Nan dan rekan-rekannya telah melaporkan, untuk pertama kalinya, keberadaan materi karbon abiotik pada skala mikron di bumi. kerak samudera bagian atas di Punggungan Hindia Barat Daya.
Mereka juga menemukan korelasi spasial yang erat antara bahan organik ini dan produk interaksi air-batuan, seperti goethite (Gbr. 2).
Dengan menggunakan teknik mikroanalisis multimodal in situ, termasuk mikroskop elektron, spektrometri massa ion sekunder waktu penerbangan, dan mikroskop gaya yang diinduksi foto ditambah dengan spektroskopi nano-inframerah, para peneliti secara komprehensif mengkonfirmasi tidak adanya karakteristik gugus fungsi biomolekuler dalam materi karbon. (Gbr. 3), sehingga mengungkap asal usul abiotiknya.
Wawasan Teoritis dan Implikasi yang Lebih Luas
Berdasarkan hal ini, tim peneliti menggunakan perhitungan teori fungsional kepadatan (DFT) untuk mengusulkan peran penting goethite dalam sintesis katalitik skala molekuler bahan karbon abiotik (Gbr. 4).
Dalam proses ini, hidrogen dari cairan hidrotermal berpartisipasi dalam siklus katalitik pada permukaan goetit, memainkan peran penting dalam aktivasi awal pertumbuhan karbon dioksida dan rantai karbon (CC) selama kondensasi organik.
Studi perintis ini mengintegrasikan multimodal di lokasi mikroanalisis dengan perhitungan DFT untuk mengeksplorasi sintesis organik abiotik alami, memberikan pemahaman mendalam tentang mekanisme pembentukan materi karbon abiotik di pegunungan tengah laut, yang berfungsi sebagai laboratorium alam yang penting.
Penelitian ini tidak hanya memberikan landasan untuk memahami reaksi katalitik organik alami yang dimediasi mineral, tetapi juga memberikan referensi penting untuk mengidentifikasi bahan organik abiotik dalam sistem hidrotermal di planet berbatu lainnya.
Referensi: “Mengungkap jalur sintesis organik abiotik di kerak mafik pegunungan tengah laut” oleh Jingbo Nan, Xiaotong Peng, Oliver Plümper, Iris C. ten Have, Jing-Guang Lu, Qian-Bao Liu, Shao-Lin Li, Yingjie Hu, Yu Liu, Zhen Shen, Weiqi Yao, Renbiao Tao, Martina Preiner dan Yongxiang Luo, 10 Oktober 2024, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
DOI: 10.1073/pnas.2308684121
RakyatPos.ID Network
