Gli scienziati dell’Università di Washington potrebbero aver trovato il luogo in cui la vita sulla Terra è nata: laghi ricchi di fosforo. La vita come la conosciamo richiede il fosforo, uno dei sei principali elementi chimici della vita, che costituisce la spina dorsale delle molecole di DNA e RNA e funge da principale fonte energetica in tutte le cellule e i lipidi che separano le cellule dell’ambiente circostante.
Il problema è che le reazioni chimiche che danno vita ai mattoni degli esseri viventi hanno bisogno di molto fosforo, sebbene sia scarso. Quindi, in un nuovo studio, gli scienziati cercano di rispondere alla domanda: in che modo un ambiente senza vita all’origine della Terra ha fornito questo ingrediente chiave?
Lo studio
Secondo uno studio pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, la vita sulla Terra potrebbe essere sorta in laghi ricchi di fosforo, dal momento che queste acque soddisfano le condizioni necessarie per l’emergere di molecole organiche.
Ma prima di giungere a questa conclusione, i ricercatori si sono concentrati su laghi salati e ricchi di carbonato come punto di partenza. Questo tipo di lago che esiste in tutto il mondo si forma in ambienti asciutti, all’interno di depressioni che incanalano l’acqua delle aree circostanti. Le formazioni sono anche conosciute come laghi alcalini o di sodio perché i loro alti tassi di evaporazione inducono le loro acque a concentrare alte soluzioni saline e alcaline.
Gli scienziati hanno analizzato il Lago Mono negli Stati Uniti, il Lago Magadi in Kenya e il Lago Lonar in India, scoprendo che questi depositi ricchi di carbonato hanno livelli di fosforo fino a 50.000 volte superiori a quelli trovati nell’acqua di mare e in altri laghi. Le concentrazioni hanno indicato l’esistenza di un meccanismo naturale che accumula l’elemento chimico in questi corpi idrici.
Dopo analisi di laboratorio, gli scienziati hanno concluso che la ragione per cui queste acque sono ricche di fosforo è il loro contenuto di carbonato. Nella maggior parte dei laghi, il calcio, che è molto più abbondante sulla Terra, si lega al fosforo per produrre minerali solidi di fosfato di calcio a cui la vita non può accedere. Tuttavia, nelle acque ricche di carbonato, questo bypassa il fosfato per legare il calcio, lasciando incustodito parte del fosfato.
“Livelli estremamente elevati di fosfato in questi laghi e stagni avrebbero causato reazioni che hanno messo il fosforo nei blocchi molecolari di RNA, proteine e grassi tutti necessari per la vita per continuare”, ha affermato il co-autore dello studio David Catling in una nota .
L’aria ricca di anidride carbonica all’inizio dell’esistenza della Terra, circa quattro miliardi di anni fa, sarebbe stata l’ideale per creare questi laghi e consentire loro di raggiungere i massimi livelli di fosforo. Laghi ricchi di carbonato tendono a formarsi in atmosfere ad alta anidride carbonica. Inoltre, l’anidride carbonica si dissolve nell’acqua per creare condizioni acide che liberano efficacemente il fosforo dalle rocce.
“All’inizio la Terra era un luogo vulcanico attivo, c’erano molte rocce vulcaniche fresche che reagivano con l’anidride carbonica e fornivano carbonato e fosforo ai laghi“, ha dichiarato Jonathan Toner, autore principale dello studio. “La Terra primitiva avrebbe potuto ospitare molti laghi ricchi di carbonati, che avrebbero concentrazioni di fosforo abbastanza alte da dare inizio alla vita“.
Un altro recente studio di questi autori, pubblicato a settembre sulla rivista scientifica Geochimica et Cosmochimica Acta, ha dimostrato che questi tipi di laghi possono anche fornire un abbondante cianuro per supportare la formazione di aminoacidi e nucleotidi, i mattoni di proteine, DNA e RNA. Il cianuro è velenoso per l’uomo – ma non per i microbi primitivi – ed è fondamentale per il tipo di chimica che crea i mattoni della vita.
