I biologi non sono del tutto d'accordo su dove sia comparsa esattamente la prima vita sulla Terra. Potrebbe essersi evoluta sul fondo dell'oceano, in pozze rocciose poco profonde o da blocchi di costruzione forniti da impatti di asteroidi; o forse da tutte queste cose. Sappiamo che tutta la vita sulla Terra ha bisogno di acqua per sopravvivere, quindi è probabile che la vita si sia evoluta per la prima volta lì. Ma l'acqua da sola non è sufficiente per dare vita alla vita: ha bisogno anche di energia.
Oggi la maggior parte degli esseri viventi ricava energia dalla metabolizzazione degli zuccheri, ma queste molecole non esistevano 3,7 miliardi di anni fa, quando la vita si è evoluta;
Quali fonti di energia erano quindi disponibili per aiutare i primi abitanti della Terra a comparire?
Durante l'eone Hadeano (circa 4,6 miliardi - 4 miliardi di anni fa), la Terra era in gran parte un mondo oceanico, con occasionali isole vulcaniche che spuntavano dall'acqua. Una teoria sull'origine della vita è che le radiazioni ultraviolette (UV) del sole abbiano contribuito a creare molecole complesse in pozze rocciose poco profonde su isole vulcaniche, ha dichiarato Eloi Camprubi-Casas (si apre una nuova scheda), biologo che studia l'origine della vita presso l'Università del Texas Rio Grande Valley;
"I raggi UV sono ottimi perché sono così energetici da generare molecole ionizzate, rendendole più reattive" e più propense a combinarsi in molecole più grandi e complesse, necessarie per generare i mattoni della vita, ha spiegato Camprubi-Casas a Live Science. Tuttavia, "le radiazioni UV generano un problema di rottura di qualsiasi cosa", ha detto Camprubi-Casas. Quindi, anche se le molecole complesse si sono formate, si sono degradate a causa delle radiazioni solari.
Ecco perché Camprubi-Casas e i suoi colleghi sospettano che l'origine della vita sia avvenuta in un luogo lontano da quegli stagni caldi: in fondo al mare, dove l'acqua calda e alcalina si è mescolata con quella fredda e acida, creando una zuppa di energia chimica che potrebbe aver fornito una scintilla per l'evoluzione della vita.
In profondità, sotto la superficie dell'oceano, si formano aree di attività geotermica ai confini delle placche, quando il magma risale dal mantello terrestre. L'acqua fredda dell'oceano si infiltra nelle fessure di queste aree calde e scioglie i minerali dalla roccia. Quando l'acqua calda esce dalle fessure e scorre nell'oceano freddo, i minerali precipitano, formando "camini" di materiale organico", ha spiegato Camprubi-Casas. Questo fluido è altamente alcalino e contiene molto idrogeno gassoso; durante l'Hadeano, l'atmosfera terrestre era piena di anidride carbonica, gran parte della quale si è dissolta nell'oceano, rendendolo leggermente acido.
Quando l'acqua delle bocche idrotermali si è combinata con l'anidride carbonica disciolta nell'acqua, le molecole risultanti sono diventate "molto più attive dal punto di vista chimico, e si può iniziare ad aggiungere azoto per creare amminoacidi o ad aggiungere azoto e ossigeno per formare i mattoni del DNA", ha detto Camprubi-Casas.
Fornire i mattoni della vita dallo spazio
Una teoria sull'origine della vita sulla Terra ipotizza che i mattoni della vita siano stati trasportati da impatti di asteroidi, che nell'Hadeano erano più comuni di oggi. Su un asteroide, uno strato di ghiaccio avrebbe protetto gli zuccheri semplici e i piccoli amminoacidi, gli ingredienti grezzi necessari per la chimica prebiotica, da molte radiazioni solari, ha dichiarato Partha Bera (si apre in una nuova scheda), ricercatore presso il Bay Area Environmental Research Institute della NASA.
"Questi corpi vengono esposti alla luce del sole per milioni di anni e producono radicali — principi attivi — che possono reagire tra loro anche a bassa temperatura", ha spiegato Bera a Live Science. I radicali sono atomi, molecole o ioni con un elettrone in più, che li rende pronti a reagire con qualsiasi cosa;
Secondo questa ipotesi di origine della vita, quando gli asteroidi hanno colpito la Terra, le molecole altamente reattive si sono mescolate con altre molecole semplici nell'oceano per creare la chimica complessa necessaria per avviare la vita. In questo caso, la fonte di energia sarebbe stata il calore geotermico, ha spiegato Bera.
Poiché esistono pochissimi (e piccoli) campioni di roccia di questo periodo della storia della Terra, è impossibile sapere con esattezza quale fonte di energia — il sole, la chimica geotermica o il calore geotermico — abbia innescato l'evoluzione della vita. Ma le ricerche in laboratorio e i dibattiti più accesi ci aiuteranno a capire quali sono le nostre possibili origini.
