Demir-kükürt dünya teorisi, yaşamın kökenini inorganik maddelerden başlayan kimyasal tepkimelerle açıklayan, Günter Wächtershäuser’in geliştirdiği bir hipotezdir. Bu modele göre erken biyokimyanın ilk adımları, önceden oluşmuş organik maddelerin biriktiği bir ortam yerine demir-kükürt mineralleriyle ilişkili yüzeylerde gerçekleşmiş olabilir. Hipotez, yaşamın başlangıcında metabolizmanın kalıtsal bilgi sistemlerinden önce ortaya çıkmış olabileceğini öne sürer. [1][2]
Kimyasal temel
Wächtershäuser’in önerisinde demir sülfürün hidrojen sülfürle tepkimesi pirit (FeS₂) ve hidrojen oluşturur. Bu tepkimenin sağladığı indirgeme gücünün, karbondioksitten organik bileşikler üreten erken süreçlere katkıda bulunabileceği düşünülür. Model, demir ve kükürdün yalnızca enerji sağlayan bileşenler değil, aynı zamanda tepkimeleri katalizleyen ve ürünlerin bir arada oluşmasına yardım eden bir mineral alt yapı oluşturabileceğini varsayar. 1990’daki öneri, ilk karbon bağlama sürecini pirit oluşumuyla bağlantılı otokatalitik bir metabolik döngü olarak tasvir eder; bu, kanıtlanmış bir yaşam tarihi değil, kuramsal bir açıklamadır. [1]
Wächtershäuser’in daha sonraki anlatımında bu senaryo, indirgen volkanik çıkışlarla ilişkili ortamlara yerleştirilir. Dolayısıyla her demir-kükürt dünya açıklamasının tek bir çevre koşulunu temsil ettiği varsayılmamalıdır. [2]
Bulgular ve sınırlar
Demir-kükürt kimyasına ilişkin deneyler, bazı basit tepkimelerin belirli koşullarda gerçekleşebildiğini göstermiştir. Ancak tek tek tepkimelerin laboratuvarda gözlenmesi, bunların erken Dünya’da yaşamı başlattığını veya sürekli bir metabolizmaya dönüştüğünü kanıtlamaz. İlk döngülerin nasıl çoğaldığı, sürdürülebilir enerji ve madde akışını nasıl kurduğu ve genetik sistemlerle nasıl birleştiği açık araştırma sorularıdır. Bu nedenle hipotez, yaşamın kökenine ilişkin diğer açıklamalarla birlikte değerlendirilen bir araştırma çerçevesidir. [1][2]