Flussi di calore attraverso crepe nelle rocce, come quelle trovate nei vulcani o nei sistemi geotermici, possono purificare molecole rilevanti per le origini chimiche della vita, rivelano esperimenti di laboratorio descritti su Nature. Lo studio offre una spiegazione su come i primi mattoni della vita potrebbero essere formati da complesse miscele chimiche.
L’origine della vita sulla Terra
La formazione di biopolimeri e dei loro componenti è stato un momento chiave nelle origini della vita sulla Terra primordiale. Tuttavia, questi percorsi sono difficili da replicare in laboratorio. Spesso, il numero di sottoprodotti che si formano da queste reazioni complesse significa che la formazione dei mattoni biologicamente rilevanti avviene in quantità quasi trascurabili. Tentativi precedenti di ideare un metodo di purificazione sono stati limitati dalla loro specificità, non riuscendo ad isolare contemporaneamente una vasta gamma di molecole.
Christof Mast e colleghi utilizzano camere ispirate geologicamente con crepe minuscole (170 µm) per separare oltre 50 molecole rilevanti per la vita prebiotica da miscele complesse di aminoacidi, nucleobasi, nucleotidi e altri composti. Vasti reticoli di crepe simili possono essere trovati nella crosta terrestre e si ritiene fossero abbondanti sulla Terra prima della formazione della vita. La miscela è stata filtrata lungo un gradiente di temperatura, che consente l’isolamento e l’arricchimento di molecole specifiche, grazie a leggere differenze nella loro struttura molecolare.
Gli incredibili risultati
I risultati sperimentali mostrano che anche una differenza di temperatura moderata era sufficiente per separare e purificare diversi tipi di molecole prebiotiche, tra cui 2-aminozoli e aminoacidi, aumentandone le concentrazioni di un fattore di dieci e di tre ordini di grandezza, rispettivamente. I rapporti di concentrazione potrebbero essere ulteriormente migliorati aumentando le dimensioni della rete di crepe e sono dimostrati essere efficaci in una varietà di temperature, solventi e valori di pH. Le condizioni sperimentali hanno facilitato l’accoppiamento di due molecole di glicina, un punto di partenza nella sintesi dei peptidi, facilitato dall’aumento delle concentrazioni cinque volte superiori rispetto alla miscela iniziale.
Il successo di questo metodo suggerisce che i flussi di calore geotermici naturalmente presenti potrebbero aver guidato questa separazione nella Terra primitiva e fornisce un metodo efficiente per produrre i composti necessari per studiare le origini della vita.
