Hypothese: Het leven op aarde is mogelijk ontstaan in prebiotische gels op oppervlakken

Een internationaal team van wetenschappers heeft een baanbrekend concept geïntroduceerd, genaamd de "prebiotische gel-eerst" theorie. Deze hypothese suggereert dat het prille begin van het leven op onze planeet niet plaatsvond binnen de beslotenheid van cellen, maar in stroperige, gelachtige substanties die zich aan rotsoppervlakken hechtten. De bevindingen, die in november 2025 in het wetenschappelijke tijdschrift ChemSystemsChem werden gepubliceerd, nodigen uit tot een fundamentele herziening van onze kijk op abiogenese. Hierbij wordt de nadruk gelegd op de fysieke matrix als een cruciale katalysator voor de vroege chemische complexiteit die uiteindelijk tot leven leidde.

Onderzoekers uit Japan, Maleisië, het Verenigd Koninkrijk en Duitsland, waaronder mede-onderzoeksleider professor Tony Z. Jia van de Universiteit van Hiroshima, stellen dat deze primitieve gels vergelijkbaar functioneerden met de huidige microbiële biofilms. Deze structuren boden een beschermde en sterk geconcentreerde omgeving waarin de vroege chemische evolutie kon gedijen. Volgens de wetenschappers boden deze aan oppervlakken gehechte gelmatrices een oplossing voor fundamentele problemen in de prebiotische chemie, zoals de noodzaak om moleculen te concentreren en de behoefte aan een buffer tegen vijandige externe invloeden.

Door precursormoleculen op te vangen en te ordenen, creëerden deze kleverige, halfvaste structuren de ideale lokale omstandigheden voor de ontwikkeling van protometabolisme en zelfreplicatie. Professor Jia benadrukte dat hun benadering, in tegenstelling tot theorieën die zich uitsluitend richten op biomoleculen, de essentiële rol van gels vanaf het allereerste begin van het leven integreert. Het onderzoek is een samenwerking tussen specialisten van onder meer de Nationale Universiteit van Maleisië (UKM) en de Universiteit Duisburg-Essen, en is stevig geworteld in de chemie van zachte materie en moderne biologische systemen.

De wetenschappelijke onderneming werd ondersteund door gerenommeerde instellingen zoals de Universiteit van Leeds, de Alexander von Humboldt Foundation, de Japan Society for the Promotion of Science en de Mizuho Foundation. Binnen de context van de astrobiologie speculeren de auteurs over het bestaan van soortgelijke structuren op andere planeten, die zij "Xeno-films" noemen. Deze zouden gevormd kunnen zijn uit buitenaardse bouwstenen, wat de horizon voor de zoektocht naar leven buiten de aarde aanzienlijk verbreedt. Het suggereert dat we niet alleen moeten zoeken naar bekende biologische moleculen, maar ook naar georganiseerde gelstructuren.

Het team is nu van plan om deze hypothese experimenteel te toetsen in laboratoriumomstandigheden die de vroege aarde nabootsen, inclusief blootstelling aan intense ultraviolette straling. In schril contrast met de klassieke "oersoep"-hypothese, die de nadruk legt op zelforganisatie vanuit een vloeibare oplossing, richt het "prebiotische gel-eerst" concept zich op een aan het oppervlak gebonden omgeving. Deze specifieke omgeving bood waarschijnlijk de noodzakelijke fysieke organisatie en bescherming die chemische complexificatie mogelijk maakte, lang voordat de eerste celwanden verschenen.

Deze overgangsfase wordt beschouwd als een van de meest uitdagende stappen in de abiogenese, en deze nieuwe theorie biedt een overtuigend mechanisme voor hoe deze barrière werd overwonnen. De kleverige aard van de gels fungeerde als een soort natuurlijke incubator, waardoor chemische reacties die elders verdund zouden raken, hier in een geconcentreerde vorm konden plaatsvinden. Dit model versterkt het idee dat de wieg van het leven wellicht veel tastbaarder en gestructureerder was dan voorheen werd aangenomen in de traditionele wetenschappelijke literatuur.