Acidi grassi primordiali
Gli acidi grassi hanno delle caratteristiche speciali. Sono lunghe molecole organiche che hanno regioni che possono attrarre e respingere l’acqua, permettendo loro di formare naturalmente compartimenti simili a celle nell’acqua. È possibile che queste molecole abbiano formato le prime membrane cellulari.
Prima di questa ricerca, non era chiaro da dove provenissero originariamente questi acidi grassi. Era stato suggerito che potessero formarsi nelle sorgenti idrotermali dove l’acqua calda, mescolata con fluidi ricchi di idrogeno prodotti dalle sorgenti sottomarine, si combinava con l’acqua di mare contenente anidride carbonica.
I ricercatori hanno creato la loro sorgente idrotermale di laboratorio per replicare questo ambiente in condizioni controllate.
Scopriranno che, mescolando fluidi caldi ricchi di idrogeno con acqua ricca di anidride carbonica in presenza di minerali a base di ferro, presenti sulla Terra, si creavano questi acidi grassi.
“Centrale all’inizio della vita sono i compartimenti cellulari, cruciali per isolare la chimica interna dall’ambiente esterno”, ha dichiarato il dottor Graham Purvis, autore principale.
“Questi compartimenti sono stati fondamentali nel favorire reazioni vitali concentrando sostanze chimiche e facilitando la produzione di energia, potenzialmente servendo come pietra angolare dei primi momenti della vita.”
Purvis ha aggiunto: “I risultati suggeriscono che la convergenza di fluidi ricchi di idrogeno provenienti da sorgenti idrotermali alcaline con acque ricche di bicarbonato su minerali a base di ferro potrebbe aver precipitato le membrane rudimentali delle prime cellule all’inizio della vita. Questo processo potrebbe aver generato una diversità di tipi di membrane, alcune potenzialmente servendo come culla della vita quando la vita è iniziata. Inoltre, questo processo trasformativo potrebbe aver contribuito alla genesi di acidi specifici trovati nella composizione elementare dei meteoriti.”
Il team ritiene che questo lavoro rappresenti un passo importante per comprendere come la vita sia originata sul pianeta.
“La ricerca nel nostro laboratorio continua ora a determinare il secondo passo chiave; come queste molecole organiche che sono inizialmente ‘attaccate’ alle superfici minerali possono sollevarsi per formare compartimenti simili a celle sferiche delimitati da membrane; i primi potenziali ‘protocellule’ che hanno dato origine alla prima vita cellulare”, ha spiegato il dottor Jon Telling, ricercatore principale.
È interessante notare che questi risultati potrebbero avere implicazioni che vanno oltre il nostro pianeta. È possibile che reazioni simili alla creazione di membrane stiano attualmente avvenendo negli oceani sotto le lune ghiacciate del nostro sistema solare. Forse la vita alternativa sta emergendo mentre parliamo su altri mondi.
Lo studio è stato pubblicato su Communications Earth & Environment.
Come è iniziata la vita? È una domanda che ha incuriosito gli esseri umani fin da quando siamo diventati consapevoli di noi stessi e del nostro posto nel mondo. Ora, i ricercatori dell’Università di Newcastle nel Regno Unito potrebbero avere una risposta. Investigando sulle condizioni che potrebbero aver permesso ai sistemi viventi di emergere da materiali geologici inerti 3,5 miliardi di anni fa, il team è stato in grado di produrre molecole organiche che potrebbero essere state la base della vita.
Mescolando idrogeno, bicarbonato e magnetite ricca di ferro in condizioni simili a quelle delle sorgenti idrotermali dolci, i ricercatori sono stati in grado di creare uno spettro di molecole, tra cui acidi grassi che arrivavano fino a 18 atomi di carbonio.
Questo risultato potenzialmente rivela come molecole chiave che sostengono la vita possano essere create da sostanze inorganiche. Ciò ha grandi implicazioni per la nostra comprensione di come la vita potrebbe essersi formata sulla Terra miliardi di anni fa. In particolare, questo studio offre una genesi plausibile per le molecole organiche che formano le membrane cellulari che potrebbero essere state selezionate in modo selettivo da processi biochimici precoci nell’antica Terra.
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