RNA複製所需的大部分主要條件（可能是生命啟動的關鍵階段）可能在地球形成後不久的火山島上的岩石孔隙中得到滿足。這項發現為生命外觀中最令人費解的方面之一提供了可能的解釋，並可能改變重建其餘過程的努力重點。
多年來，尋求確定生命起源的科學家一直在爭論兩種模型。其中一個效法達爾文，提出了一種，可能含有胺基酸。替代模型有利於海底，能量和營養豐富。對於我們應該把尋找其他世界生命的重點放在哪裡，這場爭論具有重要意義。其他擁有內部海洋的衛星很可能擁有與地球類似的熱液系統，但缺乏濃縮池。另一方面，火星可能曾經有少量的地表水，但可能沒有那麼豐富的火山。
然而，路德維希馬克西米利安大學博士生 Philipp Schwintek 提出了一個新的競爭者：多孔岩石上。 Schwintek 和合著者的工作沒有經過標準的同行評審，而是經歷了有爭議的「審查預印本」流程正在由 eLife 進行試驗，該方法在用於。
在任何地點，人們都認為有可能出現在我們所認為的生命的其他部分之前。這需要 RNA 鏈在分離之前變成雙鏈。儘管對於非生命系統如何發生這種情況還有許多其他問題，但生物化學家關注的一個階段是鏈分離，這在某些條件下很容易發生，但不是其他一切所必需的。具體來說，RNA 需要大量的鎂鹽和核酸才能複製，但這會阻礙鏈分離。
溫度變化是實現分離和複製條件之間循環的首選方法，但熱量會降解核酸。該過程的熱窗口看起來非常狹窄，特別是當您考慮到溫度需要相當快速地循環，或者溫暖和涼爽的區域並排放置時。
Schwintek 和同事尋求一種不需要大溫度波動的循環。 「我們研究了一種簡單且普遍存在的地質情況，其中通過岩石孔隙的水運動被滲透岩石到達地表的氣體乾燥，」他在一份報告中說。陳述。 “這樣的環境在早期地球的火山島上很常見，為 RNA 合成提供了必要的乾燥條件。”
團隊製作了部分充滿水的火山岩孔隙模型。水在遇到氣體時蒸發，氣體又部分溶解在水中，過程中產生電流。
研究團隊添加了微小的珠子來追蹤水的運動，並使用了發光的短 DNA 片段，以便於觀察。
「我們的預期是，持續蒸發會導致 DNA 鏈在界面處堆積，」Schwintek 說。 “事實上，我們發現水在界面處不斷蒸發，但水面上的核酸在氣/水界面附近積累。”一個小時之內，氣體邊界處濃縮的 DNA 數量是系統其他地方的 30 倍。
這表明，即使在核酸供應短缺的星球上，它們也可以在氣體/水邊界附近充分集中以進行複製。在那種環境下，股線無法分離，但熱量並不是唯一可以改變這種情況的因素——鹽的流失也可以起到同樣的作用。
「我們假設，由氣體通量提供的界面處的循環流體流動以及被動擴散，將通過迫使核酸通過具有不同鹽濃度的區域來驅動鏈分離，」資深作者迪特·布勞恩教授說。
FRET 光譜揭示了 DNA 鍊是結合還是分離，研究團隊證實了他們的預測：在靜止條件下，DNA 鏈在氣水界面附近結合，但當水向上流動時，DNA 鏈分離。在表面小渦流的影響下，鹽濃度下降了三倍，足以使分離發生在遠離空氣邊界的地方。
儘管這些觀察結果令人鼓舞，但只有靠近氣體和水交匯處的一小部分區域具有適當濃度的核酸，這引發了人們的疑問：這是否足以啟動這個過程。研究團隊採取了進一步的措施，將螢光染料附著到核酸上，並添加合成雙股 DNA 的酵素來啟動此過程。
施溫泰克和合著者報告說，在兩個小時內，光芒變得更亮，表明複製正在發生，但當氣體和水的交換停止時，複製就停止了。
布勞恩總結道：“在這項工作中，我們研究了一個可能引發早期生命複製的合理且豐富的地質環境。” “我們考慮了氣體流過充滿水的開放岩石孔隙的情況，溫度沒有任何變化，發現氣體和水流的結合可以引發支持 DNA 複製的鹽波動。”
這當然並不能證明生命是在這種情況下開始的；這可能需要時光機。此外，我們知道該模型並沒有準確地複製生命演化的條件。該團隊使用普通空氣作為氣體，其中包括當時不存在的氧氣。研究團隊用來觸發 DNA 雙股的酵素是生物的產物，地球上不會存在來協助第一個 RNA。然而，如果這些發現經受住了其他科學家更徹底的評估，他們將有必要考慮火山島上的多孔岩石以及以前最喜歡的岩石。
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