Un rapporto della NASA ha compilato decenni di attività teorica, di laboratorio e di ricerca sul campo al fine di dare un quadro quanto più dettagliato su una teoria popolare dell'origine della vita sulla terra chiamata “Water World”. Il rapporto è stato pubblicato sulla rivista Astrobiology.
Ci sono molte teorie di come la vita è iniziata sulla Terra circa 3,5 miliardi di anni fa. Una è che la vita è cominciata da un mondo di RNA. L'idea è che, poiché l'RNA può sia archiviare informazioni genetiche che catalizzare reazioni chimiche, la vita potrebbe essere iniziata come semplici molecole autoreplicanti di RNA in cellule primitive. Nel corso del tempo, DNA avrebbe assunto il materiale genetico all'interno delle cellule e le proteine avrebbero sostituito l'RNA nel catalizzare reazioni.
Un'altra teoria popolare è che la vita ecominciata in profondi camini idrotermali di mare, che sono antiche strutture tipo camini, che sputano fuori l'acqua ricca di minerali a 300°C a causa di attività tettonica. Si pensa che le sostanze chimiche ed energia presenti in queste bocche avrebbero fornito le condizioni ideali per la formazione di vita primitiva. Questa teoria si chiama "emersione sottomarina idrotermale della vita alcalina" o "mondo acquatico (Water World)" per ragioni di semplicità.
Contrariamente alle teorie precedenti che suggerivano che la vita potrebbe essere iniziata intorno a un tipo di sfogo caldo e acido del mare profondo chiamato “fumatore nero”, il team della NASA crede che la vita si formò in ambiente fresco, e alcalino. Il tutto prima teorizzato da Michael Russell nel 1989.
La squadra di Russell crede che queste aperture più placide possono aver portato a due squilibri chimici critici. In primo luogo, quando l'acqua alcalina ricca di idrogeno dalle bocche ha incontrato l'acqua dell'oceano acida, un gradiente protonico naturale potrebbe essere stato generato all'interno dei pori delle rocce, che avrebbero potuto essere utilizzati come fonte di energia. In secondo luogo, il trasferimento di elettroni potrebbe anche essersi verificato quando l'idrogeno fluido dello sfogo ricco di metano ha incontrato l'acqua dell'oceano ricca di biossido di carbonio, generando un gradiente elettrico.
Con questi due abbiamo due possibili sistemi in gioco che si verificano oggi in forme di vita attuali; gradienti di protoni e trasferimento elettronico. Ad esempio, prendono posto nella nostra propria fabbrica di energia: i mitocondri.
Così abbiamo i sistemi di preparazione dell'energia. Questi bastano da soli alla vita? Probabilmente no. Ma ciò che queste aperture hanno fornito era una fonte di minerali che avrebbero potuto comportarsi come gli enzimi, catalizzando reazioni come se dei prodotti chimici siano entrati in contatto con loro. Due substrati si pensano essere stati importanti per questi minerali-enzimi come: ruggine verde e molibdeno. La ruggine verde avrebbe potuto permettere l'utilizzazione del gradiente protonico per generare molecole contenenti fosfato, che a sua volta potrebbe aver memorizzato l'energia prodotta. Il molibdeno, che si trova nel nostro corpo, aiuta a trasferimento di elettroni.
La cosa interessante è che due anni fa, i ricercatori che studiavano i camini idrotermali altresì si avvicinarono con una simile ipotesi del protone gradiente. Sono inoltre previste situazioni in cui minuscoli pori esistenti nelle pareti delle aperture che ospitavano gradienti protonici potrebbero aver agito come "proto-celle" catalitiche, concentrando semplici molecole contenenti carbonio che potrebbero essersi formate dalla reazione di CO2 e H2 con i minerali-enzimi simili presenti. Queste molecole potrebbero quindi solo potenzialmente reagire tra loro per produrre grandi molecole più complesse come gli amminoacidi o nucleotidi.
Anche se queste ipotesi sono molto difficili da testare in laboratorio, non hanno ancora scoraggiato gli scienziati ostinati. Ma gli stessi credono anche che potranno applicare questa conoscenza alla ricerca di vita su altri pianeti se riescono a trovare oceani liquidi, il che è eccitante.
Scopri l'immagine qui sotto per un esempio delle strutture del camino replica che la NASA ha creato nei loro mondi ghiacciati in laboratorio.
Fonte: IFLS
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