Nel 1924, Il biochimico russo Alexander Oparin ha affermato che la vita sulla Terra si è sviluppata attraverso graduali cambiamenti chimici delle molecole organiche, nella "zuppa primordiale" che probabilmente esisteva sulla Terra quattro miliardi di anni fa. A suo avviso, la complessa combinazione di molecole senza vita, unendo le forze all'interno di piccole goccioline oleose, potrebbe assumere facoltà vitali:autoreplicazione, selezione ed evoluzione. Queste idee sono state accolte con notevole dubbio, pertinente ancora oggi.

Trent'anni dopo, quando la struttura del DNA è stata decifrata, si è capito che questa molecola è in grado di auto-replicarsi, apparentemente risolvendo l'enigma dell'origine della vita senza ricorrere alle goccioline di Oparin. Ma i critici hanno sostenuto che la vita richiede non solo replicatori, ma anche catalizzatori enzimatici per il controllo del metabolismo. Passarono altri 30 anni prima della scoperta che l'RNA, componente chiave nel trasferimento di informazioni dal DNA alle proteine, può anche essere un enzima. Nasce così il concetto di "Mondo a RNA", per cui la vita ebbe inizio quando il brodo primordiale partorì un ribozima, che può sia replicare che controllare il metabolismo.

Nonostante questo dubbio permaneva, perché un ribosoma replicante è una molecola altamente complessa, con trascurabile probabilità di comparsa spontanea nella zuppa. Ciò ha portato a un concetto alternativo:reti mutuamente catalitiche, permettendo la copia di interi insiemi molecolari. Questa idea riecheggia la complessa combinazione in evoluzione di Oparin di molecole semplici, ciascuno con un'alta probabilità di comparsa nella zuppa. Ciò che restava era generare un modello chimico dettagliato che contribuisse a supportare tale narrativa.

Prof. Doron Lancet e colleghi del Weizmann Institute of Science, Il dipartimento di genetica molecolare ha ideato un modello del genere. Primo, era necessario identificare il tipo appropriato di molecole, che possono accumularsi insieme e formare efficacemente reti di interazioni reciproche, in linea con le goccioline di Oparin. Lancet ha proposto lipidi, composti oleosi che formano spontaneamente le membrane aggregate che racchiudono tutte le cellule viventi. Le bolle lipidiche (vescicole) possono crescere e dividersi in modo molto simile alle cellule viventi. È così che Lancet ha generato il concetto "Lipid World" due decenni fa.

Per analizzare le reti molecolari invocate, hanno utilizzato strumenti della biologia dei sistemi e della chimica computazionale, che consentono di instillare rigore nel concetto un po' effimero di reti mutuamente catalitiche.

Per prima cosa affrontano in dettaglio la fastidiosa domanda su come gli assemblaggi lipidici possono memorizzare e trasmettere informazioni da una generazione a crescita divisa all'altra. Escono con una nozione finora raramente esplorata che ciò che viene propagato è l'informazione compositiva, e mostrare con simulazioni al computer dettagliate come ciò avviene. Per di più, indicano una profonda somiglianza di tale composizione copiando il modo in cui le cellule viventi in crescita e in proliferazione conservano le loro informazioni epigenetiche, ciò che è indipendente dalla replicazione del DNA.

In un articolo appena apparso sul Journal of the Royal Society Interface . Lancet e colleghi riportano un'ampia indagine bibliografica, dimostrando che i lipidi possono esercitare una catalisi enzimatica, simile ai ribozimi. Questa è una proprietà cruciale per formare le reti di interazione reciproca. Successivamente, gli autori mostrano, utilizzando gli strumenti della biologia dei sistemi e della chimica computazionale, che le goccioline oleose possono accumulare e immagazzinare informazioni sulla composizione, e quando subisce la fissione, trasmettere le informazioni alla progenie.

Sulla base del modello informatico che hanno sviluppato, gli scienziati hanno dimostrato che specifiche composizioni lipidiche, chiamati "compositi", possono subire mutazioni compositive, essere soggetto alla selezione naturale in risposta ai cambiamenti ambientali, e anche subire la selezione darwiniana. Il Prof. Lancet commenta che un tale sistema informativo, che si basa su composizioni e non sulla sequenza di "lettere" chimiche come nel DNA, ricorda il regno dell'epigenetica, dove i tratti vengono ereditati indipendentemente dalla sequenza del DNA. Ciò dà credito all'assunto degli scienziati che la vita potrebbe emergere prima dell'avvento del DNA e dell'RNA. Nel loro articolo delineano infatti un percorso chimico che porta alla comparsa del materiale genetico nell'ambito delle goccioline oleose.

Il concetto di "Lipid World" di Lancet è subordinato alla questione se ci fossero sufficienti molecole simili al petrolio "che odiano l'acqua" nella zuppa primordiale. Anche qui, gli scienziati descrivono una ricerca bibliografica completa, secondo la quale esiste un'alta probabilità che tali molecole siano presenti sulla Terra primordiale. Questa conclusione è stata rafforzata da uno studio molto recente che mostra che Encelado, una delle lune di Saturno, ha un oceano subglaciale (oceano primordiale) pieno di composti che "odiano l'acqua", alcuni dei quali potrebbero formare goccioline di tipo Lipid World. Il prof. Lancet sostiene che questi risultati, insieme a calcoli basati su modelli innovativi, mostrano che la probabilità di comparsa della vita è relativamente alta, inclusa l'eccitante possibilità che Encelado attualmente ospiti alcune prime forme di vita a base di lipidi.