Il cielo della Terra primordiale potrebbe aver contribuito alla nascita della vita molto più di quanto ritenuto finora.
Uno studio pubblicato il 1° dicembre su Proceedings of the National Academy of Sciences mostra infatti che miliardi di anni fa l’atmosfera del giovane pianeta generava spontaneamente molecole a base di zolfo, oggi considerate fondamentali per la biologia.
La scoperta mette in discussione una convinzione radicata: quella secondo cui questi composti sarebbero comparsi solo dopo l’affermarsi dei primi organismi.
“Il nostro studio potrebbe aiutarci a comprendere l’evoluzione della vita nelle sue fasi più antiche“, spiega il primo autore Nate Reed, ricercatore NASA, che ha condotto gran parte dell’indagine alla University of Colorado Boulder.
Perché lo zolfo è così importante
Lo zolfo è un elemento essenziale in ogni forma di vita conosciuta, dagli organismi unicellulari agli esseri umani; lo zolfo compare in amminoacidi come la cisteina, fondamentali per la costruzione delle proteine.
Fino a oggi, la teoria dominante sosteneva che le molecole organiche solforate – tra cui proprio alcuni amminoacidi – fossero comparse soltanto quando la vita aveva già preso piede sulla Terra.
I tentativi di simulare l’atmosfera primordiale avevano infatti sempre prodotto quantità trascurabili di queste molecole, o richiedevano condizioni troppo specifiche per essere ritenute realistiche su scala globale.
Questa difficoltà aveva portato molti ricercatori a considerare il rilevamento di dimetil solfuro sull’esopianeta K2-18b da parte del telescopio spaziale James Webb come un potenziale indizio di vita.
Esperimenti che riscrivono lo scenario
Le cose però sono cambiate quando Reed ed Ellie Browne, professoressa di chimica alla CU Boulder, hanno dimostrato che il dimetil solfuro può formarsi anche senza alcuna presenza biologica, semplicemente combinando luce e gas atmosferici.
Nel nuovo studio, il team ha ricreato in laboratorio una possibile atmosfera terrestre precedente alla vita, usando una miscela di metano, CO₂, idrogeno solforato e azoto, illuminati per simulare il sole primordiale.
Lavorare con lo zolfo non è semplice: tende ad aderire alle superfici e le sue molecole sono presenti in concentrazioni minuscole. Per identificarle è stato necessario un spettrometro di massa ad altissima sensibilità.
Il risultato? Una sorprendente varietà di biomolecole solforate prodotte naturalmente, tra cui:
- cisteina
- taurina
- coenzima M (fondamentale nei processi metabolici)
Un ecosistema agli inizi, alimentato dal cielo
I ricercatori hanno poi stimato quanta cisteina avrebbe potuto produrre un’intera atmosfera antica.
Il numero è impressionante: abbastanza da sostenere circa un ottillione di cellule (1 seguito da 27 zeri). Per confronto, la Terra moderna ne ospita circa un nonillione (1 seguito da 30 zeri).
“Non sono i livelli odierni, ma è comunque una quantità enorme per un ambiente privo di vita. Potrebbe aver alimentato un ecosistema globale agli inizi“, afferma Reed.
Secondo lo studio, queste molecole avrebbero potuto raggiungere la superficie tramite la pioggia, fornendo la materia prima necessaria ai primi processi biochimici.
Ellie Browne conclude: “Pensavamo che la vita dovesse partire completamente da zero. I nostri risultati suggeriscono invece che alcune molecole complesse erano già diffuse in condizioni non particolari. Questo potrebbe aver reso più semplice l’avvio della vita sulla Terra.“
