Da tempo si sospetta che alcuni di questi ingredienti possano essere arrivati ​​dallo spazio. Ora un nuovo studio, pubblicato su Science Advances , mostra che un gruppo speciale 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, o acido desossiribonucleico, comprende due lunghi filamenti che formano una struttura a doppia elica. Ogni filamento è composto da molecole più piccole chiamate nucleotidi. Ogni nucleotide contiene tre componenti:una molecola di zucchero (desossiribosio nel DNA), un gruppo fosfato e una base azotata. Esistono quattro tipi di basi azotate nel DNA:adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). Queste basi si accoppiano specificamente (A con T, C con G) per formare i pioli della scala a doppia elica, con i gruppi zucchero e fosfato che formano la spina dorsale della molecola di DNA.

I peptidi sono un insieme di amminoacidi in una struttura a catena corta. I peptidi possono essere costituiti da un minimo di due amminoacidi, ma possono 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 l'attuale studio avevano precedentemente dimostrato che le condizioni fredde dello spazio sono in realtà più favorevoli alla formazione di peptidi.

Nella densità molto bassa di nubi di molecole e particelle di polvere in una parte dello spazio chiamata mezzo interstellare (vedi sopra), singoli atomi di carbonio possono aderire alla superficie dei granelli di polvere insieme alle molecole di monossido di carbonio e ammoniaca. Quindi reagiscono per formare molecole simili agli amminoacidi. 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 e formano ghiaccio sulla superficie 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.

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.