Oersoep, klei of sterrenstof? - Willy van Strien

ze elektrische vonken op bij wijze van bliksem. Na een paar dagen verscheen een
rozige gloed en bleken er verschillende aminozuren te zijn gevormd. Andere
onderzoekers deden de proeven met kleine wijzigingen na en kregen ook de basen van
DNA en RNA en suikers. Tegenwoordig denkt men dat de aarde vroeger een andere
atmosfeer had, met koolstofdioxide in plaats van methaan, stikstofgas in plaats van
ammonia en nauwelijks waterstofgas. Volgens sommige onderzoekers verloren de
experimenten daarmee hun betekenis, anderen denken dat er op een iets andere manier
wel degelijk organische moleculen hebben kunnen ontstaan.
In gas- en stofwolken tussen sterren die grotendeels bestaan uit waterstofgas, water,
ammonia, methaan en koolstofmonoxide komen ook organische moleculen voor, en
wel aminozuren en organische basen. Ook op het ijs van kometen blijken zulke
moleculen te zitten. Via kometen en meteorieten zijn die organische moleculen op de
jonge aarde beland, luidt de tweede theorie.
Rond de diepzeekraters kunnen, ver onder het wateroppervlak en bij hoge temperatuur
en druk, organische moleculen zijn ontstaan.
Grotere moleculen
Bouwstenen kunnen er dus geweest zijn. Maar hoe konden die losse, kleine verbindingen met
elkaar in contact komen om grotere moleculen te kunnen vormen? De oudste visie is, dat de
organische moleculen waren opgelost in de oceanen tot de zogenoemde oersoep en daarin
grotere verbindingen vormden; het idee is van de Rus Alexander Oparin (die er in 1924 mee
kwam) en de Brit J.B.S. Haldane (die hem in 1929 formuleerde). Maar we beseffen nu dat de
veronderstelde oersoep zo dun moet zijn geweest dat de moleculen elkaar niet ontmoetten en
zulke reacties uiterst onwaarschijnlijk waren.
Er zijn verschillende oplossingen bedacht.
In kleine poelen, de ‘tidal pools’, verdampte het water en dikte de oersoep zover in,
dat de organische moleculen wel met elkaar in aanraking kwamen.
De kleine organische moleculen plakten vast op kleimineralen en ontmoetten elkaar
daar. De mineralen fungeerden vervolgens als katalysator die het aaneenschakelen van
de moleculen versnelde. Zo ontstonden bijvoorbeeld eiwitfragmenten uit aminozuren.
Rond diepzeekraters, waar aminozuren ontstaan, is hun concentratie zo hoog dat ze
kleine eiwitfragmenten kunnen vormen. Ook in geisers ontstonden grotere moleculen.
Kip-of-ei-probleem
In cellen vormen grotere moleculen een functioneel geheel. Het ontstaan van dat geheel is nog
volkomen duister. DNA en RNA zijn bijvoorbeeld nodig voor de bouw van eiwitten, omdat
ze daar de erfelijke informatie voor bevatten. Maar eiwitten zijn nodig voor de
vermenigvuldiging van DNA en RNA, voor het aflezen van de informatie en de vertaling
daarvan naar eiwitten. Dit is een kip-of-ei-probleem. Wat was er eerst?
Sinds we weten dat RNA reacties kan katalyseren alsof het een enzym is, dus dat het sommige
eiwitfuncties kan uitvoeren, denkt men dat er eerst een eiwitloze ‘RNA-wereld’ geweest is,
waarin het RNA zijn eigen vermenigvuldiging regelde. De vraag waar het om draait is dan,
hoe er ondertijd RNA ontstaan is; het ontstaan van eiwitten uit aminozuren buiten levende
organismen is dan niet meer aan de orde.
Maar juist het spontane ontstaan van RNA uit zijn bouwstenen lijkt uitgesloten. Immers: hoe
kan de uiterst regelmatige structuur – een keten van fosfaat en ribose waar de vier basen aan