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    Gli scienziati scoprono composti che avrebbero potuto aiutare a dare vita alla vita sulla Terra

    Atomi di fosforo in giallo, atomi di ossigeno inred. Credito:Britvin et al / Geologia, 2020

    Il fosforo è un elemento essenziale per la vita. È fondamentale per tutti gli organismi viventi, ed è un componente chiave dell'RNA, DNA, e membrane cellulari. I composti del fosforo devono essere stati coinvolti nell'emergere della vita primordiale. Importante però, questi composti erano solubili in acqua e reattivi in ​​modo che potessero partecipare a vari processi chimici. Solo in questo caso il fosforo potrebbe essere coinvolto nella fosforilazione, che consente la sintesi di molecole complesse. Però, il fosforo in natura si trova solo come ione fosfato in minerali abbastanza inerti della classe dei fosfati. Quindi, è improbabile che i minerali fosfati siano stati una fonte per la sintesi prebiotica di composti contenenti fosforo, i precursori dei primi organismi viventi. Per gli scienziati, rimane un mistero quali composti del fosforo abbiano contribuito alla comparsa dei mattoni delle molecole di RNA e DNA.

    Un gruppo di ricercatori dell'Università di San Pietroburgo e dell'Università Ben-Gurion del Negev ha scoperto i ciclofosfati naturali, composti chimicamente attivi contenenti fosforo nelle rocce dell'area del Mar Morto. I ciclofosfati sono ampiamente utilizzati nell'industria, ma non sono mai stati trovati in natura prima. La decomposizione idrolitica (apertura dell'anello) dei ciclofosfati determina il rilascio di energia sufficiente per l'inizio delle reazioni di fosforilazione. Perciò, i ciclofosfati sono considerati una probabile fonte di fosforo prebiotico reattivo sulla Terra primitiva.

    I ricercatori suggeriscono che i ciclofosfati potrebbero essersi formati come prodotti dell'ossidazione pirolitica del fosfuro. I fosfuri naturali sono minerali privi di ossigeno contenenti fosforo in uno stato di ossidazione inferiore a zero. I fosfuri si trovano sulla Terra in aree di significativa attività geotermica, compresa la regione del Mar Morto, dove si sono verificati processi geologici ad alta temperatura. Oltretutto, bombardamento meteoritico della superficie terrestre è considerato come una probabile fonte di diversi, fosfati ancora non studiati, perché qualsiasi corpo cosmico che entra nell'atmosfera è soggetto a una grave ablazione, il processo di vaporizzazione e ossidazione ad alta temperatura delle sostanze meteoritiche.

    Vista generale dell'area di studio. Credito:Britvin et al / Geologia, 2020

    "La rarità dei ciclofosfati nella litosfera contemporanea non implica che questi minerali non avrebbero potuto essere più diffusi sulla Terra primitiva; perché l'ambiente geochimico miliardi di anni fa differiva significativamente da quello di oggi. Nel corso del tempo, l'atmosfera terrestre divenne sempre più satura di ossigeno. Quindi, un'atmosfera ricca di ossigeno rilasciava fosforo, portando così alla formazione di ciclofosfati, "dice Sergey Britvin, il capofila del progetto di ricerca sostenuto dalla Russian Science Foundation, Dottore in Geologia e Mineralogia, professore all'Università di San Pietroburgo.

    L'aggregato giallo-verde è ciclofosfato, circondato da un complesso assemblaggio di fosfati (area di colore rosso). Credito:Britvin et al / Geologia, 2020

    I fosfuri ei ciclofosfati scoperti sulle rive del Mar Morto possono quindi essere considerati un sistema modello che riproduce la speciazione del fosforo durante le prime fasi dell'evoluzione della Terra. La scoperta dei ciclofosfati naturali apre nuove porte agli scienziati per comprendere e modellare le reazioni di fosforilazione prebiotica che hanno portato all'emergere della vita primordiale sul nostro pianeta.


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