Frågan om hur livet har börjat har fascinerat forskare från många discipliner och det var den organiska kemisten Graham Cairns-Smith som föreslog teorin om livets uppkomst utgående från leror istället för polymerer som RNA.

Källan till monomererna såsom nukleotider, aminosyror och dikarboxylsyror förvisades av Cairns-Smith till utvecklingen av metabolism, som är syntesen av aminosyror och nukleotider från citronsyracykeln.

Detta problem med utvecklingen av metabolism har nyligen förts fram av beteendet hos enkla halvledarmineraler som zinksulfid (ZnS), som är kapabla att skörda solljusenergi och omvandla denna energi till bildning av kemiska bindningar av dikarboxylsyror från CO ₂ tillhandahåller således kärnreaktionerna av universell metabolism innan existensen av enzymer.

Ett samband mellan ZnS prebiotisk fotosyntes och lerreplikation har nu fastställts i en artikel publicerad av ett team av forskare från University of Kentucky och Massachusetts Institute of Technology (MIT) i USA, och McGill University i Kanada. Uppsatsen har berättat hur prebiotiska metaboliter som är tillgängliga från enkla solljusfrämjande reaktioner kan katalysera syntesen av lermineraler (d.v.s. en zinklera som kallas saukonit). Arbetet visar att centrala metaboliter som succinat och malat kan möjliggöra kärnbildningsprocessen för lerbildning. Dessa prebiotiska metaboliter har genererats genom fotokatalys med ZnS, och detta arbete visar hur de kan katalysera syntesen av leror.

Studien publicerad i open access-tidskriften Vetenskapliga rapporter visar hur en lersyntes kan fortgå katalyserad av prebiotiska metaboliter på endast 20 timmar vid 90 °C och 1 atm. Lerbildning kräver i allmänhet mycket längre tider samt högre temperatur och tryck. Den kryogena transmissionselektronmikroskopin visar tydligt att lernanopartiklar kan observeras efter endast 6 timmars syntes, som verifierats genom införlivandet av aluminium i det tetraedriska lagret.

Teamet noterade att syntesen av lera kan fortsätta vid ännu lägre temperaturer, dvs. vid bara 70 °C, med tillsats av en enda fröpartikel. Verket presenterar ett utmärkt exempel på lermineralernas reproduktionsförmåga och mekanismen genom vilken prebiotiska metaboliter katalyserar deras bildning. Lermineraler som fungerar som kemiska svampar kan hålla kvar vatten och polära organiska molekyler, och borde ha spelat en nyckelroll i livets uppkomst; 1) skydda mot ultraviolett strålning, och 2) koncentrera och katalysera polymerisationen av organiska molekyler såsom RNA. Resultatet av detta arbete har direkta implikationer för att förstå ursprunget till liv på den tidiga jorden och andra steniga planeter.