Prove sostanziali indicano che tutta la vita sulla Terra oggi si è sviluppata da un antenato comune condiviso. Il processo mediante il quale quell'antenato comune formato da una sostanza non vivente è chiamato abiogenesi. Il modo in cui questo processo ha avuto luogo non è stato ancora pienamente compreso ed è ancora oggetto di ricerca. Tra gli scienziati interessati all'origine della vita, se le proteine, l'RNA o qualche altra molecola sono venute prima è un argomento molto dibattuto.

Proteine ​​Prime

Nel famoso esperimento di Urey-Miller, gli scienziati mischiavano il metano , acqua, ammoniaca e idrogeno nello sforzo di simulare l'atmosfera della prima Terra. Successivamente hanno sparato scintille elettriche attraverso questa miscela per simulare un fulmine. Questo processo ha prodotto amminoacidi e altri composti organici, dimostrando che condizioni simili a quelle della Terra primitiva potevano creare amminoacidi, i blocchi costitutivi delle proteine.

Ma passando da una miscela di aminoacidi in soluzione ad un intatto, la proteina funzionante presenta molti problemi. Ad esempio, nel tempo, le proteine ​​nell'acqua tendono a separarsi piuttosto che assemblarle in catene molecolari più lunghe. Inoltre, chiedendo se siano apparse proteine ​​o DNA per la prima volta presenta un familiare problema di gallina o uovo. Le proteine ​​possono catalizzare le reazioni chimiche e il DNA può immagazzinare informazioni genetiche. Tuttavia, nessuna di queste molecole è sufficiente per la vita; DNA e proteine ​​devono essere presenti.

RNA First Review

Una possibile soluzione è il cosiddetto approccio RNA World, in cui l'RNA viene prima delle proteine ​​o del DNA. Questa soluzione è interessante perché l'RNA combina alcune delle caratteristiche delle proteine ​​e del DNA. L'RNA può catalizzare reazioni chimiche proprio come le proteine ​​e può immagazzinare informazioni genetiche proprio come il DNA. E il meccanismo cellulare che utilizza l'RNA per sintetizzare le proteine ​​è fatto in parte da RNA e fa affidamento sull'RNA per fare il suo lavoro. Ciò suggerisce che l'RNA avrebbe potuto avere un ruolo cruciale nella storia della vita.

Sintesi dell'RNA

Un problema con l'ipotesi dell'RNA World, tuttavia, è la natura dell'RNA stesso. L'RNA è un polimero o una catena di nucleotidi. Non è del tutto chiaro come questi nucleotidi si siano formati o come si sarebbero uniti per formare polimeri in condizioni terrestri primitive.

Nel 2009, lo scienziato britannico John Sutherland propose una soluzione praticabile annunciando che il suo laboratorio aveva trovato un processo che potrebbe costruire nucleotidi da blocchi che erano probabilmente presenti sulla Terra primordiale. È possibile che questo processo possa aver dato origine a nucleotidi, che sono stati poi collegati da reazioni che si sono verificate lungo la superficie di strati microscopici di argilla.

Il primo metabolismo

Sebbene lo scenario RNA-First sia molto popolare tra gli scienziati di origine della vita, c'è un'altra spiegazione, che propone che il metabolismo venga prima dell'RNA, del DNA o delle proteine. Questo scenario del primo metabolismo suggerisce che la vita sia sorto in prossimità di ambienti ad alta pressione e ad alta temperatura come le bocche d'acqua calda in acque profonde. Queste condizioni hanno spinto le reazioni catalizzate dai minerali e hanno dato vita a una ricca miscela di composti organici. Questi composti a loro volta divennero gli elementi costitutivi di polimeri come le proteine ​​e l'RNA. Al momento della pubblicazione, tuttavia, non ci sono prove sufficienti per spiegare in modo conclusivo se l'approccio del metabolismo prima o dell'RNA World sia corretto.