واحدة من أكبر الألغاز العلمية - كيف خرجت الحياة من حساء كيميائي - حصلت على مرشح جديد للدور البطولي: النانوزيمات المعدنية. البروفيسور يونغدونغ جين من جامعة شنتشن اقترح 'فرضية النانوزيمات'، بحجة أن النانوزيمات المعدنية الطبيعية البدائية (MN-zymes)، التي انضم إليها لاحقًا نانوزيمات مهجنة عضوية، كانت الأبطال المجهولين الذين حولوا الغازات الخاملة إلى أنظمة حية.
تقترح الفرضية أنه تحت ظروف الأرض البدائية، قامت النانوزيمات المعدنية بتحويل الغازات ما قبل التاريخ إلى جزيئات معقدة من خلال عملية تسمى 'التمثيل الضوئي غير العضوي' - لأنه إذا كانت النباتات تستطيع فعلها بضوء الشمس، فلماذا لا تستطيع الصخور فعلها بالحمم والبرق؟
هذه الجسيمات المعدنية المجهرية يُزعم أنها قامت بعدة وظائف: التحفيز، الارتباط السطحي، الحماية من الأشعة فوق البنفسجية، الانتقاء الضوئي، وإدارة تدفق الطاقة. في الأساس، كانت سكاكين الجيش السويسري للكيمياء ما قبل الحيوية، مستخدمة الضوء والحرارة والكهرباء لبناء الآلة الجزيئية للحياة.
الأرض نفسها، وفقًا للنظرية، عملت كمختبر كيمياء طبيعي 'متكامل' على مدى مليارات السنين. ربما ولدت تدرجات الضغط ودرجة الحرارة بالقرب من البراكين والينابيع الساخنة نانوزيمات معدنية مبكرة، بما في ذلك المعادن وأكاسيد المعادن وجسيمات الكبريتيد النانوية - نفس النوع الذي يصنعه العلماء الآن في المختبرات للمتعة والربح.
ظهور لافت بشكل خاص في هذه القصة يعود لجسيمات الذهب النانوية المحمية بأحادي الطبقة (AuNPs)، التي يسميها المؤلف 'عالم الذهب'. بينما تُرى جسيمات الذهب النانوية عادةً كإبداعات مختبرية اصطناعية، يجادل جين بأنها قد تكونت طبيعيًا واستقرت بطبقات عضوية مثل الثيولات والأمينات، منضمة إلى الحفلة ما قبل الحيوية.
آلاف التيراغرامات من الجسيمات المعدنية النانوية تدور بالفعل عبر أنظمة الأرض البيئية سنويًا، والعديد منها يمتلك نشاطًا شبيهًا بالإنزيمات. تظهر دراسات حديثة أيضًا أنها يمكن أن تتشكل تلقائيًا من معادن متعرضة للعوامل الجوية في قطرات ماء مشحونة أو تحت الأشعة فوق البنفسجية - مصنع الطبيعة الخاص للجسيمات النانوية.
تتناول الفرضية أيضًا ألغازًا طويلة الأمد مثل مفارقة الماء، دور الهياكل النانوية الدقيقة على سطح الأرض، والأصل اللولبي للجزيئات الحيوية. في النهاية، تهدف إلى التوفيق بين نظريات أصل الحياة المتضاربة بالاقتراح أن الصخور الصغيرة، وليس سيناريوهات RNA الفاخرة أو الأيض أولاً، كانت المهندسين الأصليين للحياة.
لأنه على ما يبدو، الحياة لم تنبثق فقط من حساء بدائي - بل انبثقت من طين جسيمات نانوية بدائي، مع قليل من المساعدة من حرارة البراكين والبرق.