La risposta a "Come hanno fatto i primi organismi sulla Terra a incorporare l'elemento critico fosforo?" è stato un dilemma per i ricercatori, ma, I chimici fisici dell'Università delle Hawaii a Mānoa credono che un visitatore meteorico possa essere il collegamento critico. Il fosforo è un elemento chiave per le molecole che compongono tutti gli organismi viventi e aiuta a formare la spina dorsale delle molecole di DNA, membrane cellulari (fosfolipidi), anche ossa e denti. Però, la maggior parte del fosforo sulla Terra è legato in uno stato che non consente un facile rilascio o accesso. Gli organismi moderni si sono evoluti per estrarre le scorte limitate di fosforo nell'acqua.

I chimici fisici di UH Mānoa in collaborazione con colleghi francesi e taiwanesi hanno suggerito che gli acidi alchilfosfonici, che sono gli unici composti organici conosciuti contenenti fosforo di origine extraterrestre e sono stati consegnati sulla Terra dal meteorite Murchison, potrebbe essere stata la prima fonte di fosforo organico solubile disponibile per i primi organismi della Terra.

Ghiaccio extraterrestre e detriti spaziali

Utilizzando sofisticate tecniche di rilevamento laser disponibili presso il W.M. Laboratorio Keck in Astrochimica per identificare molecole di nuova formazione. I ricercatori hanno scoperto che l'acido alchilfosfonico può essere prodotto nei ghiacci extraterrestri freddi che potrebbero eventualmente essere incorporati in detriti spaziali come meteoriti e comete che cadono o impattano sulla Terra. Quel percorso per l'acido alchilfosfonico divenne quindi disponibile per la prima vita sulla Terra. Questa è una scoperta chiave in quanto collega l'origine prebiotica dell'elemento fosforo indietro di miliardi di anni al ghiaccio nello spazio profondo. "Fornisce anche una componente fondamentale per comprendere l'origine della vita, " collaboratrice Cornelia Meinert (Università di Nizza, Francia).

La ricerca è delineata in "Origin of alkyl phosphonic acid in the interstellar medium" degli ex studenti laureati UH Mānoa Andrew M. Turner e Matthew Abplanalp e dei borsisti post-dottorato Alexandre Bergantini, Robert Frigge e Cheng Zhu, e il professore di chimica UH Mānoa Ralf I. Kaiser, il 7 agosto problema di Progressi scientifici .

Il lavoro dei ricercatori studia il modo in cui gli acidi alchilfosfonici si sono formati in ambienti spaziali ghiacciati nello spazio profondo. Hanno creato un modello di ghiaccio extraterrestre usando la fosfina, acqua e metano, tutte molecole che sono state rilevate nello spazio profondo, e hanno sottoposto il ghiaccio a condizioni che replicano le temperature e le esposizioni energetiche nelle nuvole molecolari fredde.

Molto tempo fa, meteoriti e altro materiale spaziale come l'impatto di una cometa avrebbero portato questi acidi alchilfosfonici sulla Terra, rendendoli disponibili durante l'emergere della vita sulla proto Terra. Forse questi composti erano un passo intermedio verso molecole biologicamente rilevanti più complesse che sono state create in assenza di vita.

"Gli esperimenti attuali fanno avanzare in modo critico la nostra comprensione di come le uniche molecole di organofosforo rilevate nei meteoriti così lontano possano essere formate nello spazio profondo, limitando così la complessità molecolare degli acidi alchilfosfonici sintetizzati nei ghiacci extraterrestri a bassa temperatura, " ha detto Turner.

Kaiser ha aggiunto, "L'identificazione degli acidi alchilfosfonici nel presente studio suggerisce che nei ghiacci interstellari potrebbero formarsi molecole biorilevanti contenenti fosforo ancora più complesse legate all'origine della vita".