On the possible role of montmorillonites in prebiotic peptide formation

Summary

The ability of montmorillonite clay minerals for catalyzing peptide formation from amino acids in aqueous solution has been investigated using glycine and Cu²⁺ and Ca²⁺ containing montmorillonites as reaction systems. Evaporation cycle experiments showed that minor amounts of di- and tripeptide are formed from the amino acid. Further polymerization of dipeptide, however, seems to be more favoured by this reaction system than the initial step of dipeptide formation, and a possible role of clays in prebiotic peptide evolution could be seen therefore in the prolongation of peptide chains. Cu²⁺ ions in the clay matrix did not show any advantage over the usual Ca²⁺ ions embedded in natural montmorillonite.

Zusammenfassung

Die Fähigkeit von Tonmineralien der Montmorillonitklasse zur Katalyse von Peptidbildungsreaktionen aus Aminosäuren in wäßriger Lösung wurde am Beispiel von Glyzin und Kupfer sowie Kalzium und Morillonit untersucht. Experimente mit Verdampfungszyklen haben gezeigt, daß kleinere Mengen von Di- und Tripeptiden aus der Aminosäure gebildet werden. Die weitere Polymerisation von Dipeptiden hingegen scheint wesentlich leichter in diesem Reaktionssystem zu verlaufen als der Anfangsschritt der Bildung des Dipeptides. Eine mögliche Rolle von Tonmineralien in der präbiotischen Peptidevolution kann daher in der Verlängerung von Peptidketten gesehen werden. Kupferionen in der Tonmatrix zeigen keinerlei Vorteile gegenüber den üblichen Kalziumionen, die in natürlichem Montmorillonit vorkommen.