Le condizioni necessarie affinché l’RNA si replichi, potenzialmente la fase chiave nell’avviare la vita, sembrano essere state soddisfatte nelle cavità delle rocce delle isole vulcaniche poco dopo la formazione della Terra. Questa scoperta offre una possibile spiegazione per uno degli aspetti più enigmatici dell’origine della vita e potrebbe indirizzare gli sforzi per comprendere il resto del processo.
Per lungo tempo, gli scienziati hanno dibattuto su due modelli riguardo all’origine della vita. Uno, seguendo le teorie di Darwin, ipotizza un piccolo stagno caldo con aminoacidi probabilmente forniti da meteoriti. Il modello alternativo propone le fumarole idrotermali sul fondo del mare, ricche di energia e nutrienti. Questo dibattito è cruciale per orientare la ricerca di vita su altri mondi.
Europa e altre lune con oceani interni potrebbero avere sistemi idrotermali simili a quelli terrestri, ma potrebbero mancare di stagni concentratori. Marte, d’altra parte, potrebbe non essere stato altrettanto ricco di vulcani, sebbene abbia avuto piccoli corpi d’acqua in superficie in passato.
Tuttavia, uno studio condotto da Philipp Schwintek, dottorando presso l’Università Ludwig-Maximilians-Universität, ha introdotto un nuovo elemento nel dibattito: le rocce porose sulle isole vulcaniche. Schwintek e i suoi colleghi hanno esaminato un ambiente geologico plausibile che potrebbe aver favorito la replicazione dell’RNA, senza la necessità di ampie fluttuazioni di temperatura.
Il team ha simulato una cavità rocciosa vulcanica parzialmente riempita d’acqua, dove l’evaporazione dell’acqua al contatto con il gas ha creato correnti che hanno favorito l’accumulo di acidi nucleici vicino all’interfaccia gas-acqua. Questo scenario suggerisce che anche in un ambiente con scarse quantità di acidi nucleici, questi potrebbero concentrarsi sufficientemente per permettere la replicazione.
Utilizzando la spettroscopia FRET, il team ha confermato che i filamenti di DNA si legavano vicino all’interfaccia gas-acqua in condizioni di quiete, ma si separavano quando l’acqua fluiva verso l’alto. Piccoli vortici in superficie hanno contribuito a diminuire le concentrazioni di sale, consentendo la separazione dei filamenti lontano dall’interfaccia.
Anche se le osservazioni sono incoraggianti, solo una piccola area vicino al punto di contatto tra gas e acqua presentava concentrazioni adeguate di acidi nucleici, sollevando dubbi sulla possibilità che questo processo potesse avviare la replicazione.
Il team ha poi aggiunto un colorante fluorescente ai loro acidi nucleici e enzimi sintetizzatori di DNA a doppio filamento per avviare il processo di replicazione. I risultati hanno mostrato un aumento della luminosità, indicando che la replicazione era in corso, ma si è interrotta quando lo scambio di gas e acqua è stato interrotto.
Questo studio suggerisce che le rocce porose sulle isole vulcaniche potrebbero aver giocato un ruolo significativo nell’avvio della replicazione dell’RNA, offrendo un nuovo scenario geologico da considerare nell’origine della vita. Se confermato da ulteriori studi, questo approccio potrebbe integrare i modelli esistenti sull’origine della vita.
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