Model voor de oorsprong van het leven dat uitgaat van biochemische stofwisselingsroutes gekatalyseerd door ijzer-zwaveloppervlaktes onder extreme omstandigheden
De Duitse chemicus Günther Wächtershäuser publiceerde in 1988 een geheel nieuwe theorie over het ontstaan van het leven. Hij zette zich scherp af tegen de ideeën van Darwin, Oparin en Haldane over de oorsprong van het leven in een oersoep. Namelijk, in een waterige oplossing van organische chemicaliën wordt elke nieuw gevormde metaboliet door diffusie verdund tot een lage concentratie en stoppen de chemische reacties. Wächtershäuser stelde dat metabolisme (stofwisseling, omzettingen van verbindingen in synthese- en degradatiereacties) het eerste en meest typerende kenmerk is van het leven.
Hij veronderstelde dat zulke reacties plaatsvonden aan ijzer-zwaveloppervlaktes (bijvoorbeeld pyriet, FeS$$$_2$$$), die eenvoudige koolstofverbindingen kunnen binden en chemische reacties tussen naburige moleculen kunnen katalyseren. Naar analogie van de RNA-wereld is zijn model dan ook “ijzer-zwavel-wereld” genoemd. Later werd experimenteel aangetoond dat aan het oppervlak van een deeltje bestaande uit ijzer, nikkel en kobalt negen verschillende biochemische reacties kunnen plaatsvinden, o.a. de vorming van pyrodruivenzuur uit anorganische bestanddelen.
Recent onderzoek door een Franse groep heeft laten zien dat bij hoge druk en temperatuur, uitgaande van eenvoudige organische koolstofverbindingen zoals glyoxylaat en pyruvaat, in de aanwezigheid van ijzer, bijna alle intermediaire metabolieten van de citroenzuurcyclus kunnen ontstaan. Omdat de omgekeerde citroenzuurcyclus een manier is om kooldioxide te fixeren (zie het lemma citroenzuurcyclus) biedt dit model mogelijk een mechanisme voor het ontstaan van chemo-autotrofie onder extreme omstandigheden, bijvoorbeeld bij hydrothermale uitlaten op de zeebodem.
De theorie verklaart nog niet hoe de metabolieten, als ze in een lipidenmembraan ingesloten worden, de stofwisselingroutes kunnen voortzetten zonder katalyserend oppervlak.
