马里亚纳海沟的结构似乎正在以栩栩如生的过程转换能量

研究太平洋马里亚纳海沟深处热液喷口的研究人员发现，微小的无机结构可以进行与生命相关的能量转换。

关于地球上生命的起源有很多观点，最受广泛认可的观点是它出现在地球附近。在过去数十亿年的海洋中，提供了发生化学反应所需的能量，最终形成了第一个活生物体。

热液喷口是海底的小裂缝，海水可以从中渗透。当它这样做时，它被地球岩浆加热并再次上升，现在含有它在下面吸收的溶解矿物质。当水再次冷却时，这些矿物离子会沉积在通风口周围的固体结构中，称为沉淀物。

研究小组仔细研究了一个特殊的蛇纹岩热液喷口，它具有金属氧化物、氢氧化物和碳酸盐的复杂沉淀层。他们检查了从水下 5,743 米（18,842 英尺）的 Shinkai Seep Field 采集的样本，发现沉淀物的表面带电，并且其电荷的大小和方向各不相同。

研究小组结合光学显微镜和 X 射线观察样本，发现水镁石晶体排列成微小的纳米柱，充当小通风口，从而产生类似于生命如何利用渗透能转换的机制。

“出乎意料的是，我们发现渗透能转换是现代植物、动物和微生物生命中的重要功能，可以在地质环境中以非生物方式发生，”日本理化学研究所可持续资源科学中心 (CSRS) 的 Ryuhei Nakamura 在一份报告中表示陈述。

研究小组在研究中解释说：“细胞通过跨膜选择性离子传输从离子梯度中获取能量，同样的原理最近也被用于从海洋-河流界面的盐度梯度产生渗透发电。” “这些离子梯度转换的共同点是它们需要复杂的纳米级结构。”

在热液喷口中，这些纳米级结构似乎以类似的方式发挥作用。

“在深海热液喷口发现的离子通道的自发形成对地球及其他地方的生命起源有直接影响，”中村补充道。 “特别是，我们的研究表明，现代生活中的重要功能渗透能转换如何在地质环境中以非生物方式发生。”

这项研究以及对热液喷口的进一步研究可以帮助实现一种被称为“蓝色能量收集”的过程，该过程利用海水和河水之间的盐度梯度来产生能量。但更重要的是，它可以帮助我们弄清楚生命是如何从其之前的物理过程中产生的。

该研究发表于自然通讯。