Hoe het leven op aarde precies is ontstaan, dat is nog lang niet bekend. Het is zelfs niet uitgesloten dat het per meteoor op onze planeet arriveerde van elders uit het heelal. Maar de meeste theorieën die buitenaardse oorsprong uitsluiten, nemen de oceanen als beginpunt. Een grote oersoep waarin de eerste simpele levensvormen zich ontwikkelden.

Maar die oersoep zou wel eens heel wat kleiner kunnen zijn geweest. Misschien waren het niet de uitgestrekte oceanen, maar juist kleinere meertjes op land waar het leven begon. In Proceedings of the Royal Society B schreven onderzoekers recentelijk al dat de vissen in de oceaan waarschijnlijk allemaal hun oorsprong in zoet water hebben. Genetisch onderzoek lijkt erop te wijzen dat zoetwatervissen zo’n 180 miljoen jaar geleden de oceanen hebben gekoloniseerd.

En nu lijkt het er weer op dat ook het eerste eencellige leven niet zijn oorsprong kent in oceanen. Vijvertjes op land zijn een waarschijnlijker kandidaat, schrijven biochemicus Armen Mulkidjanian en collega’s in PNAS. Zij vergeleken de chemische samenstelling van levende cellen met die van de oceanen (toen en nu) en met die van meren en rivieren.

Nu zag de aarde er in de tijd van het ontstaan van het leven nog heel anders uit dan nu. Het was voornamelijk een grote oceaan, met daarin allerlei vulkanische eilandjes. Die vulkanen spuwden, naast lava, ook stoom uit met allerlei stoffen uit het binnenste van de aarde. Door afkoeling condenseerde die stoom, zodat op de eilandjes vijvertjes en meertjes begonnen te ontstaan. Een vergelijkbare situatie vind je nu bijvoorbeeld nog in Yellowstone National Park.

En de chemische samenstelling van die meertjes komt goed overeen met die van cellen. Dat stelden de Amerikaanse onderzoekers vast door te kijken naar de aanwezigheid van kalium, fosfor en ionen – atomen die elektrisch geladen zijn doordat ze een elektron te veel of te weinig hebben. De redenatie: de eerste cellen konden nog geen membraan hebben waarmee ze materiaal uit hun omgeving konden filteren. De samenstelling van cellen moet daarom die van hun omgeving reflecteren. En die samenstelling komt niet overeen met die van de oceanen, maar wel met die van de bewuste meertjes.

Op die vaststelling lijkt weinig af te dingen, maar wel op de achterliggende redenatie. Biochemicus Nick Lane bijvoorbeeld wijst erop dat cellen qua samenstelling helemaal niet in evenwicht hoeven te zijn met hun omgeving. Sterker nog: het is juist een eigenschap van levende cellen dat ze andere samenstelling hebben dan hun omgeving.

Bovendien was er in die tijd waarschijnlijk maar weinig landmassa, die ook nog eens behoorlijk instabiel was. Een flinke vulkaanuitbarsting kon een eiland wegvagen of totaal van uiterlijk doen veranderen. Niet echt een stabiele omgeving voor leven om zich te ontwikkelen.

Anderzijds biedt de hypothese wel een verklaring voor de vreemde verdeling van de biodiversiteit op aarde. Je zou namelijk de grootste diversiteit aan leven verwachten op de plek waar het ontstaan is – daar heeft het de meeste tijd gehad om zich te ontwikkelen. En op het landoppervlak, dat maar zo’n 30 procent van het totale aardoppervlak uitmaakt, komt 70 tot 85 procent van alle biodiversiteit voor.

Er zijn dus zowel voor- als tegenargumenten aan te voeren tegen de hypothese dat het cellulaire leven in meertjes op land is ontstaan. Maar het standaardverhaal van de oceaan als bron van het leven is niet langer onomstreden.

Armen Mulkidjanian e.a., ‘Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields’, in PNAS, 14 februari 2012.