การทดลองหลายชิ้นชี้ให้เห็นว่าสารอินทรีย์ที่เป็นตัวตั้งต้นชีวิต น่าจะเริ่มขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีในโลกยุคบรรพกาล
แล้วปฏิกิริยาก็ค่อยๆ ทวีความซับซ้อนขึ้น จากปฏิกิริยาเคมีธรรมดาก็กลายเป็นชีวเคมี
แต่หนึ่งในปัญหาต้นกำเนิดแห่งชีวิตที่ติดใจนักชีววิทยามากๆ คือ ปกติ สารตั้งต้นก็น่าจะโดนกระแสน้ำพัดไปพัดมา
ต่อให้ไม่โดนกระแสน้ำพัดกระจาย สาย DNA หรือ RNA ที่อยู่เปลือยเปล่าก็ย่อมจะถูกย่อยสลายอยู่ดี
ฉะนั้นก่อนที่สิ่งมีชีวิตจะวิวัฒนาการเยื่อหุ้มเซลล์ขึ้นมา จะต้องมี "บ้าน" คอยปกป้องสารชีวเคมีจากกระแสน้ำและการย่อยสลาย

คำถาม คือ บ้านแห่งชีวิตอยู่ที่ไหน ?

บางทฤษฎีก็ว่าปฏิกิริยาชีวเคมีของชีวิตเกิดแทรกอยู่ในร่องหินรอบปากภูเขาไฟใต้สมุทร บางทฤษฎีก็ว่ามันเกิดอยู่ในรูของหินพัมมิซ
ล่าสุดทีมวิจัยที่นำโดย Dan Luo แห่งมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ เสนอทฤษฎีขึ้นมาอีกชิ้นว่า
ปฏิกิริยาชีวเคมีแห่งชีวิตเกิดขึ้นในแร่ดินเหนียว (clay mineral)

[Spoil] คลิกเพื่อดูข้อความที่ซ่อนไว้แร่ดินเหนียวหมายถึงกลุ่มแร่ hydrous aluminum silicates ที่เป็นอนุภาคขนาดเล็กละเอียดและมีโครงสร้างเป็นแผ่นระนาบ
ต่างจากคำว่า ดินเหนียว ที่เรารู้จักทั่วไป คำว่าดินเหนียว ที่เราใช้ๆกัน ใช้รวมเรียกดินที่มีเนื้ออนุภาคขนาดเล็กละเอียด
ซึ่งส่วนใหญ่จะมี clay mineral เป็นองค์ประกอบและมีเนื้อของตะกอนอินทรีย์ปะปน

เดิมทีงานหลักของ Dan Luo นั้นเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนในห้องทดลอง และหนึ่งวัสดุหลักที่เขาจำเป็นต้องใช้ก็คือ hydrogel
เทคนิคการสังเคราะห์โปรตีนที่เขาใช้นั้นจำลองมาจากการสร้างโปรตีนภายใจเซลล์ เขาจะเติมวัตถุดิบ
ได้แก่ กรดอะมิโน, DNA, RNA, และเอนไซม์อื่นๆ ลงไปในหลอดแก้วที่บรรจุ hydrogel เอาไว้
ในสภาพนี้ hydrogel จะทำหน้าที่ช่วยจับโมเลกุลของวัตถุดิบดึงให้พวกมันเข้ามาทำปฏิกิริยากัน ไม่ให้มันวิ่งพล่านกันมั่วๆ

เนื่องจาก hydrogel สังเคราะห์มีราคาแพง ทีมวิจัยของ Dan Luo จึงค้นหาวัสดุใหม่ที่จะเอามาทำหน้าที่แทน
หนึ่งในวัสดุที่พวกเขาหยิบเอามาทดลองคือแร่ดินเหนียว พวกเขาเอาแร่ดินเหนียวใส่ลงไปในสารละลายน้ำทะเลและทิ้งให้มันตกตะกอน
เมื่อปล่อยไว้สักพัก แร่ดินเหนียวที่ก้นขวดก็จะตกตะกอนจับกันอย่างหลวมๆ มีสภาพคล้าย hydrogel ซึ่งเรียกว่า "clay hydrogel"

ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า clay hydrogel ทำหน้าที่ช่วยในการสังเคราะห์โปรตีนจาก DNA ได้ดีเลยทีเดียว
DNA สายคู่เกือบ 100% ถูกจับอยู่กับอนุภาคแร่ดินเหนียว ส่วน RNA สายเดี่ยวนั้นจับอยู่ประมาณ 10-60%
โดย clay hydrodel สามารถก่อตัวได้แม้ว่าจะเติม clay mineral เพียงเล็กน้อยแค่หนึ่งในล้านส่วน ลงในน้ำทะเล

แอ่งโคลนของแร่ดินเหนียวน่าจะเป็นสิ่งที่หาได้ไม่ยากนักในโลกยุคบรรพกาล
หลักฐานสนับสนุนอีกอย่างคือ
หากเทียบเวลาทางธรณีวิทยาดู ยุคที่แร่ซิลิกาเริ่มถูกชะไหลออกมาจากหิน
ก็เป็นช่วงเดียวกับที่สารชีวเคมีขนาดใหญ่เริ่มโผล่ขึ้นมาบนโลกพอดี

เดบิต http://jusci.net/node/3166
http://www.futurity.org/clay-host-first-life-earth/
http://www.nature.com/srep/2013/131107/srep03165/full/srep03165.html