L’origine della vita sulla Terra è ancora enigmatica, ma stiamo lentamente svelando i passaggi coinvolti e gli ingredienti necessari. Gli scienziati ritengono che la vita sia nata in un brodo primordiale di sostanze chimiche organiche e biomolecole sulla Terra primordiale, che alla fine ha portato alla nascita degli organismi reali.

Da tempo si sospetta che alcuni di questi ingredienti possano essere arrivati ​​dallo spazio. Ora un nuovo studio, pubblicato nella Anticipi Scienza, mostra che uno speciale gruppo di molecole, noto come peptidi, può formarsi più facilmente nelle condizioni dello spazio rispetto a quelle che si trovano sulla Terra. Ciò significa che potrebbero essere stati trasportati sulla Terra primordiale da meteoriti o comete e che la vita potrebbe formarsi anche altrove.

Le funzioni della vita sono sostenute nelle nostre cellule (e in quelle di tutti gli esseri viventi) da grandi e complesse molecole (organiche) a base di carbonio chiamate proteine. Il modo in cui produrre la grande varietà di proteine ​​di cui abbiamo bisogno per sopravvivere è codificato nel nostro DNA, che è esso stesso una molecola organica grande e complessa.

Tuttavia, queste molecole complesse sono assemblate da una varietà di molecole piccole e semplici come gli amminoacidi, i cosiddetti elementi costitutivi della vita.

Per spiegare l’origine della vita, dobbiamo capire come e dove si formano questi elementi costitutivi e in quali condizioni si assemblano spontaneamente in strutture più complesse. Infine, dobbiamo comprendere il passaggio che consente loro di diventare un sistema confinato e autoreplicante: un organismo vivente.

Questo ultimo studio fa luce su come alcuni di questi elementi costitutivi potrebbero essersi formati e assemblati e su come sono finiti sulla Terra.

Passi verso la vita

Il DNA è composto da circa 20 amminoacidi diversi. Come le lettere dell'alfabeto, queste sono disposte nella struttura a doppia elica del DNA in diverse combinazioni per crittografare il nostro codice genetico.

I peptidi sono anche un insieme di amminoacidi in una struttura a catena. Peptidi può essere composto da un minimo di due amminoacidi, ma può arrivare anche a centinaia di amminoacidi.

L'assemblaggio degli amminoacidi nei peptidi è un passo importante perché i peptidi forniscono funzioni come catalizzare o potenziare reazioni importanti per il mantenimento della vita. Sono anche molecole candidate che avrebbero potuto essere ulteriormente assemblate nelle prime versioni di membrane, confinando le molecole funzionali in strutture simili a cellule.

Tuttavia, nonostante il loro ruolo potenzialmente importante nell’origine della vita, non era così semplice che i peptidi si formassero spontaneamente nelle condizioni ambientali della Terra primordiale. In effetti, gli scienziati dietro lo studio attuale lo avevano fatto precedentemente mostrato che le condizioni fredde dello spazio sono in realtà più favorevoli alla formazione di peptidi.

Nelle nubi di molecole e particelle di polvere a densità molto bassa in una parte dello spazio chiamata mezzo interstellare (vedi sopra), singoli atomi di carbonio possono attaccarsi alle superfici dei granelli di polvere insieme alle molecole di monossido di carbonio e ammoniaca. Essi quindi reagire alla forma molecole simili agli aminoacidi. Quando una tale nuvola diventa più densa e anche le particelle di polvere iniziano ad aderire tra loro, queste molecole possono assemblarsi in peptidi.

Nel loro nuovo studio, gli scienziati esaminano l’ambiente denso di dischi polverosi, da cui alla fine emergerà un nuovo sistema solare con una stella e pianeti. Tali dischi si formano quando le nuvole collassano improvvisamente sotto la forza di gravità. In questo ambiente, le molecole d’acqua sono molto più diffuse, formando ghiaccio sulle superfici di eventuali agglomerati di particelle in crescita che potrebbero inibire le reazioni che formano i peptidi.

Emulando in laboratorio le reazioni che potrebbero verificarsi nel mezzo interstellare, lo studio dimostra che, sebbene la formazione di peptidi sia leggermente diminuita, non viene impedita. Invece, quando rocce e polvere si combinano per formare corpi più grandi come asteroidi e comete, questi corpi si riscaldano e consentono la formazione di liquidi. Ciò aumenta la formazione di peptidi in questi liquidi e c'è una selezione naturale di ulteriori reazioni che danno luogo a molecole organiche ancora più complesse. Questi processi si sarebbero verificati durante la formazione del nostro sistema solare.

Molti degli elementi costitutivi della vita come aminoacidi, lipidi e zuccheri possono formarsi nell'ambiente spaziale. Molti sono stati rilevati nei meteoriti.

Poiché la formazione dei peptidi è più efficiente nello spazio che sulla Terra, e poiché essi possono accumularsi nelle comete, il loro impatto sulla Terra primordiale potrebbe aver fornito carichi che hanno accelerato i passi verso l’origine della vita sulla Terra.

Allora, cosa significa tutto questo per le nostre possibilità di trovare vita aliena? Ebbene, gli elementi costitutivi della vita sono disponibili in tutto l'universo. Quanto specifiche debbano essere le condizioni per consentire loro di autoassemblarsi in organismi viventi è ancora una questione aperta. Una volta che lo sapremo, avremo una buona idea di quanto diffusa, o meno, potrebbe essere la vita.

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

Immagine di credito: Aldebaran S / Unsplash

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• Fonte: https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/