Come è iniziata la vita sulla Terra?
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| Credit: ChemSystemChem/Khanum, et al. (2025) |
Sulla base di studi su batteri fossilizzati (e loro prodotti come le stromatoliti), si ipotizza che la vita sia emersa sulla Terra oltre 4 miliardi di anni fa, quindi non molto dopo che il raffreddamento della crosta terrestre, sotto forma di semplici organismi unicellulari. Nel corso del tempo, questi organismi si sono evoluti fino a incorporare la fotosintesi e la riproduzione sessuata, dando infine origine a organismi multicellulari più complessi.
Nonostante questo consenso scientifico, la questione di come le sostanze chimiche inorganiche si siano unite per formare molecole organiche poi gradualmente evolutesi in sistemi autoreplicanti rimane poco chiara.
Vedi articoli precedenti sugli "incubatori" della vita ("Dal mondo prebiotico alla vita" e "isole e non camini") e su LUCA ("Alla ricerca di Luca").
La teoria più diffusa, nota come abiogenesi, sostiene che la vita sia sorta spontaneamente dalla materia non vivente (anche prima del "mondo a RNA"), ma rimangono dubbi sui percorsi evolutivi coinvolti.
In un recente articolo, un team internazionale di ricercatori suggerisce che la risposta potrebbe trovarsi nei gel prebiotici superficiali, esistenti molto prima della comparsa dei primi organismi cellulari. Lo studio fornisce nuove informazioni sulle origini della vita sulla Terra e su come gli scienziati potrebbero cercarla altrove nell'Universo. La teoria del "gel prebiotico" come condizione primaria postula che gel di superficie con proprietà simili ai biofilm microbici (sottili strati di batteri molto resistenti all'ambiente esterno) avrebbero potuto intrappolare e organizzare molecole organiche. Ciò avrebbe fornito la struttura necessaria per l'emergere di sistemi chimici primordiali, che avrebbero potuto sviluppare comportamenti proto-metabolici e autoreplicanti, gettando le basi della vita come la conosciamo.
Questa teoria attinge alla chimica della materia e alla biologia moderna e trae ispirazione dai gel che oggi crescono sulle rocce, negli stagni e su strutture artificiali.
Mentre gran parte delle altre teorie si sono focalizzate sulla funzione delle biomolecole e dei biopolimeri, questa teoria incorpora invece il ruolo dei gel alle origini della vita, affrontando così un ostacolo fondamentale nella chimica prebiotica cioè come sia stato possibile in un ambiente "ostile" e povero di "mattoni fondamentali" concentrare quelle molecole utili in un ambiente protetto in cui avrebbero potuto innescarsi le reazioni chimiche necessarie alla produzione di altre molecole assenti nell'ambiente (e in subordine ad autoreplicarsi).
Si tratta ovviamente di una teoria ma può avere interessanti ripercussioni sull'astrobiologia ipotizzando che strutture simili a gel ("xenofilm") potrebbero esistere su altri pianeti/lune/asteroidi. Queste pellicole potrebbero essere composte da diversi elementi chimici costitutivi, unici per l'ambiente locale, dando forse origine a forme di vita esotiche basate su regimi chimici simili. Il che evidenzia un altro aspetto intrigante della teoria: invece di cercare sostanze chimiche specifiche, gli astrobiologi potrebbero cercare specifiche strutture gelatinose.
Prospettiva interessante specie in vista delle missioni JUICE (Jupiter ICy Moons Explorer) dell'ESA e Europa Clipper e Dragonfly della NASA. Quando JUICE ed Europa Clipper raggiungeranno le rispettive destinazioni, Ganimede ed Europa, all'inizio del prossimo decennio, forse dovrebbero cercare strutture gelatinose all'interno delle calotte glaciali delle lune. Ma su Titano, che la missione Dragonfly inizierà a esplorare nel 2034, potrebbero esserci opportunità ancora maggiori per sfruttare questa ricerca, dato l'ambiente potenzialmente più ricco di molecole prebiotiche
Tra i progetti ora in fase di studio l'analisi sperimentale di come i gel prebiotici potrebbero essersi formati da semplici sostanze chimiche e nelle condizioni presenti sulla Terra durante il tardo Adeano (circa 4 miliardi di anni fa).
Fonte
- Prebiotic Gels as the Cradle of Life
Ramona Khanum et al. (2025) ChemSystemsChem
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