Mentre rifletteva su questa domanda nel 1871, Charles Darwin suggerì che le origini della vita potessero essere emerse da un “piccolo stagno caldo” sulla superficie della Terra primordiale. Da allora, gli scienziati hanno appreso che le molecole complesse della vita possono effettivamente emergere da materiali inorganici presenti in determinati corpi d’acqua. Tutto ciò di cui hai bisogno sono le giuste condizioni. Ora nuove ricerche sostengono che i “laghi di soda” poco profondi nel Canada occidentale potrebbero corrispondere a queste condizioni.
Nel 1952, il chimico americano Stanley Miller, sotto la supervisione di Harold C. Urey, condusse l’esperimento di Miller-Urey, che testò se le molecole organiche potessero essere create da quelle inorganiche. Durante questo esperimento, gli scienziati scoprirono che gli aminoacidi e altre molecole organiche potevano essere create dalle condizioni ambientali presenti sulla Terra primordiale. Pertanto, fu una potente dimostrazione dell’evoluzione chimica, in cui composti complessi potevano emergere nel tempo da quelli semplici.
Da allora, i ricercatori hanno dimostrato che i mattoni dell’RNA possono essere creati anche in modi simili, ma attraverso un processo che richiede concentrazioni estremamente elevate di fosfati. Questo perché i fosfati formano la “struttura portante” dell’RNA e del DNA, ed è anche un componente delle membrane cellulari.
Ma questo ha rappresentato un problema in passato. Per creare queste biomolecole in laboratorio, i ricercatori devono utilizzare concentrazioni di fosfati che sono centinaia o addirittura un milione di volte superiori rispetto ai livelli tipicamente presenti in fiumi, laghi o oceani naturali. Questo “problema dei fosfati” è stato un ostacolo per l’ipotesi dell’emergere della vita. Tuttavia, i laghi di soda potrebbero risolverlo.
“Penso che questi laghi di soda forniscano una risposta al problema dei fosfati”, ha dichiarato l’autore principale David Catling, professore di scienze della Terra e dello spazio presso l’Università di Washington, in una dichiarazione. “La nostra risposta è incoraggiante: questo ambiente dovrebbe essere presente sulla Terra primordiale e probabilmente su altri pianeti, perché è semplicemente un risultato naturale del modo in cui si formano le superfici planetarie e di come funziona la chimica dell’acqua”.
I laghi di soda prendono il nome dai livelli elevati di sodio e carbonato disciolti che contengono, simili al bicarbonato di sodio disciolto. Questa proprietà deriva dall’interazione tra l’acqua e le rocce vulcaniche sotto la loro superficie. Inoltre, questi laghi possono contenere anche elevate concentrazioni di fosfati disciolti.
Nel 2019, altri studi dell’University of Washington hanno dimostrato che i laghi di soda potrebbero essere il punto caldo per l’emergere della vita primordiale. Combinando modelli chimici con esperimenti di laboratorio, hanno dimostrato che i processi naturali potrebbero teoricamente concentrare i livelli di fosfati fino a un milione di volte superiori rispetto a quelli tipici.
In questo nuovo studio, i ricercatori hanno cercato potenziali esempi di queste condizioni nella natura. Ciò li ha portati al Last Chance Lake nella Columbia Britannica, in Canada.
Questo lago ha una profondità di circa 0,3 metri (1 piede), con varie zone torbide, e soddisfa i requisiti per essere un lago di soda. Si trova sopra una roccia vulcanica (basalto) ed è circondato da un’atmosfera secca e ventosa che mantiene bassi i livelli dell’acqua, consentendo concentrazioni più elevate di composti disciolti.
Il team ha visitato il lago tre volte tra il 2021 e il 2022: hanno raccolto osservazioni durante l’inverno iniziale, quando il lago era coperto di ghiaccio; all’inizio dell’estate, quando la pioggia e i ruscelli di fusione del ghiaccio avevano aumentato i livelli dell’acqua; e alla fine dell’estate, quando il lago era quasi prosciugato.
Nella maggior parte dei laghi, il fosfato disciolto si lega rapidamente al calcio per formare il fosfato di calcio, la sostanza dura che costituisce lo smalto dei denti. Questo rimuoverebbe il fosfato dall’acqua. Ma nel Last Chance Lake, il calcio si lega al carbonato e al magnesio, formando la dolomite. Ciò significa che il fosfato non ha un partner di legame, quindi la sua concentrazione aumenta.
“Questo studio si aggiunge alle crescenti prove che i laghi di soda evaporativi sono ambienti che soddisfano i requisiti per la chimica dell’origine della vita, accumulando ingredienti chiave a concentrazioni elevate”, ha detto Catling.
In altri laghi, come il vicino Goodenough Lake, qualsiasi fosfato di scorta tende ad essere utilizzato da altre forme di vita, come le cianobatterie, ma a Last Chance, il contenuto di sale è così elevato che sono presenti pochi organismi viventi in grado di consumarlo. Questo, secondo il team, contribuisce alla sua idoneità come analogo di una Terra altrimenti priva di vita.
“Queste nuove scoperte aiuteranno i ricercatori sull’origine della vita che stanno replicando queste reazioni in laboratorio o che stanno cercando ambienti potenzialmente abitabili su altri pianeti”, ha detto Catling.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Communications Earth & Environment.
