La questione di come sia iniziata la vita ha affascinato scienziati di molte discipline ed è stato il chimico organico Graham Cairns-Smith a proporre la teoria per l'origine della vita partendo dalle argille invece che dai polimeri come l'RNA.

La fonte dei monomeri come nucleotidi, gli amminoacidi e gli acidi dicarbossilici furono relegati da Cairns-Smith nell'evoluzione del metabolismo, che è la sintesi di amminoacidi e nucleotidi dal ciclo dell'acido citrico.

Questo problema dell'evoluzione del metabolismo è stato recentemente avanzato dal comportamento di semplici minerali semiconduttori come il solfuro di zinco (ZnS), che sono in grado di raccogliere l'energia solare e convertire questa energia nella formazione di legami chimici di acidi dicarbossilici da CO ₂ fornendo così le reazioni fondamentali del metabolismo universale prima dell'esistenza degli enzimi.

Una connessione tra la fotosintesi prebiotica di ZnS e la replicazione dell'argilla è stata ora stabilita in un articolo pubblicato da un team di scienziati dell'Università del Kentucky e del Massachusetts Institute of Technology (MIT) negli Stati Uniti, e la McGill University in Canada. Il documento ha riferito come i metaboliti prebiotici disponibili da semplici reazioni promosse dalla luce solare possono catalizzare la sintesi di minerali argillosi (cioè, un'argilla di zinco chiamata sauconite). Il lavoro mostra che metaboliti centrali come il succinato e il malato possono consentire il processo di nucleazione per la formazione dell'argilla. Questi metaboliti prebiotici sono stati generati mediante fotocatalisi con ZnS, e questo lavoro dimostra come possano catalizzare la sintesi delle argille.

Lo studio pubblicato sulla rivista ad accesso aperto Rapporti scientifici mostra come una sintesi di argilla possa procedere catalizzata da metaboliti prebiotici in sole 20 ore a 90 °C e 1 atm. La formazione dell'argilla richiede generalmente tempi molto più lunghi, nonché temperature e pressioni più elevate. La microscopia elettronica a trasmissione criogenica mostra chiaramente che le nanoparticelle di argilla possono essere osservate dopo solo 6 ore di sintesi, come verificato dall'incorporazione di alluminio nello strato tetraedrico.

Il team ha notato che la sintesi dell'argilla può procedere a temperature ancora più basse, cioè., a soli 70 °C, con l'aggiunta di una singola particella di semi. Il lavoro presenta un ottimo esempio del potere riproduttivo dei minerali argillosi e del meccanismo con cui i metaboliti prebiotici catalizzano la loro formazione. I minerali argillosi che agiscono come spugne chimiche possono trattenere acqua e molecole organiche polari, e avrebbe dovuto svolgere un ruolo chiave nell'origine della vita; 1) protezione contro le radiazioni ultraviolette, e 2) concentrare e catalizzare la polimerizzazione di molecole organiche come l'RNA. Il risultato di questo lavoro ha implicazioni dirette per comprendere l'origine della vita sulla Terra primordiale e su altri pianeti rocciosi.