化学独立栄養生物は、水素、アンモニア、亜硝酸塩などの無機化合物を酸化することによりエネルギーを得て二酸化炭素から有機化合物を作る。これまで、太陽光に依存した代謝の中で、これらの非光独立栄養生物の役割は考慮されてこなかった。彼らは光に感度を持つ化合物を持っていないからである。しかし、彼らが、半導体鉱物などの無機的な媒介物を通して太陽エネルギーを得ることは可能である。光独立栄養代謝の進化には金属と金属を含んだ鉱物の役割が重要であるように、鉱物は非光独立栄養生物に太陽エネルギーを提供するのに重要な役割をし…

還元TCA回路におけるオキザロ酢酸からリンゴ酸(1)、フマール酸からコハク酸(2)、コハク酸からオキソグルタル酸(3)、オキソグルタル酸からオキザロコハク酸(4)、オキザロコハク酸からイソクエン酸(5)の5つの還元反応が、硫化亜鉛 (ZnS)のナノ粒子の光触媒効果によって、駆動されることが分かった(Zhang and Martin 2006)。反応を駆動する還元力は半導体であるZnSの伝導帯電子が供給する。伝導帯電子を作るために、3.6eV (344 nm)以上の紫外線を必要とする。反応(3)と(4…

水中の二酸化炭素が2-10のpH範囲で、ガンマ線の照射下で、還元されることは1960年代に発見され報告されていた。この反応においては、水和電子が水中のCO2の主要な還元剤である。メタノール、CO、O2の他に、主要な最終生成物として、アルデヒド類、蟻酸、酢酸、グリコール酸、グリオキサール酸、蓚酸が作られる（Getoff 1994）。まず、水の放射分解によりeaq-、H、OH、H2、H2O2、H+、OH+が作られる。これらがCO2と反応してCO2＋eaq-→C.O2-CO2+H→C.OOH or HCO…

前生物的条件における活性化されたピリミジンリボヌクレオチドの合成反応には、酸素的化学反応と窒素的化学反応が混じっている（Powner 2009）。グリコールアルデヒドやグリセルアルデヒドなどの糖の構成要素が、一炭素分子の原料から同様な酸素・窒素混合化学反応系によって作られることが示せれば、RNAが生命の起源にかかわっているという仮説の証拠がより強くなる。Riston and　Sutherland (2012)は、これらの糖が、シアン化水素から銅・シアン化物複合体の存在下で、紫外線照射によって作られる…