A questão de como a vida começou fascinou cientistas de muitas disciplinas e foi o químico orgânico Graham Cairns-Smith quem propôs a teoria para a origem da vida a partir de argilas em vez de polímeros como o RNA.

A fonte dos monômeros, como nucleotídeos, aminoácidos e ácidos dicarboxílicos foram relegados por Cairns-Smith à evolução do metabolismo, que é a síntese de aminoácidos e nucleotídeos do ciclo do ácido cítrico.

Este problema da evolução do metabolismo foi recentemente avançado pelo comportamento de minerais semicondutores simples, como sulfeto de zinco (ZnS), que são capazes de coletar energia solar e converter essa energia na formação de ligações químicas de ácidos dicarboxílicos de CO ₂ fornecendo assim as reações centrais do metabolismo universal antes da existência de enzimas.

Uma conexão entre a fotossíntese prebiótica ZnS e a replicação de argila foi agora estabelecida em um artigo publicado por uma equipe de cientistas da Universidade de Kentucky e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) nos Estados Unidos, e a McGill University no Canadá. O artigo relatou como os metabólitos prebióticos disponíveis a partir de reações simples promovidas pela luz solar podem catalisar a síntese de minerais de argila (isto é, uma argila de zinco chamada sauconita). O trabalho mostra que metabólitos centrais como succinato e malato podem viabilizar o processo de nucleação para formação de argila. Esses metabólitos prebióticos foram gerados por fotocatálise com ZnS, e este trabalho demonstra como eles podem catalisar a síntese de argilas.

O estudo publicado na revista de acesso aberto Relatórios Científicos mostra como uma síntese de argila pode prosseguir catalisada por metabólitos prebióticos em apenas 20 horas a 90 ° C e 1 atm. A formação de argila geralmente requer tempos muito mais longos, bem como temperatura e pressão mais altas. A microscopia eletrônica de transmissão criogênica mostra claramente que nanopartículas de argila podem ser observadas após apenas 6 horas de síntese, como verificado pela incorporação de alumínio na camada tetraédrica.

A equipe observou que a síntese da argila pode ocorrer em temperaturas ainda mais baixas, ou seja, a apenas 70 ° C, com a adição de uma única partícula de semente. O trabalho apresenta um excelente exemplo do poder reprodutivo dos minerais de argila e do mecanismo pelo qual os metabólitos prebióticos catalisam sua formação. Minerais de argila agindo como esponjas químicas podem reter água e moléculas orgânicas polares, e deveria ter desempenhado um papel fundamental na origem da vida; 1) proteção contra radiação ultravioleta, e 2) concentrar e catalisar a polimerização de moléculas orgânicas como o RNA. O resultado deste trabalho tem implicações diretas para entender a origem da vida na Terra primitiva e em outros planetas rochosos.