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Nelle argille di Marte la chiave dell’origine della vita sulla Terra?

I ricercatori dell’Istituto di Astrobiologia della NASA presso l’Università delle Hawaii di Manoa (UHNAI) hanno scoperto alte concentrazioni di boro in una meteorite marziana.

Se presente nella sua forma ossidata (il borato), il boro può aver giocato un ruolo chiave nella formazione dell’RNA, uno dei mattoni della vita.

La ricerca è stata pubblicata su PlosONE dello scorso mese di giugno.

L’UHNAI è un centro di ricerca che collega scienze biologiche, chimiche, geologiche e astronomiche per comprendere meglio l’origine, la storia, la distribuzione e il ruolo dell’acqua in relazione alla presenza della vita nell’Universo.

Immagine al microscopio elettronico che mostra le vene di argilla marziana, di 700 milioni di anni, contenente boro. 100 micron corrispondono ad un decimo di millimetro. (fonte: Istituto di Astronomia dell’Università delle Hawaii a Manoa)

Immagine al microscopio elettronico che mostra le vene di argilla marziana, di 700 milioni di anni, contenente boro. 100 micron corrispondono ad un decimo di millimetro. (fonte: Istituto di Astronomia dell’Università delle Hawaii a Manoa)

Il team dell’Antarctic Search for Meteorites (Ricerca antartica delle meteoriti) scoprì la meteorite oggetto di questo studio durante un campo in Antartide nella stagione 2009-2010.

I minerali costituenti, così come la sua composizione chimica, mostrano chiaramente la sua origine marziana.

Utilizzando la microsonda a ioni del W.M. Keck Cosmochemistry Laboratory dell’Università della Hawaii, il team è stato in grado di analizzare le vene di argilla della meteorite.

Dopo aver escluso una eventuale contaminazione sulla superficie terrestre, è stata determinata un’abbondanza di boro in queste argille più di dieci volte superiore a rinvenimenti in meteoriti esaminati in precedenza.

“I borati possono essere stati molto importanti per l’origine della vita sulla Terra, perché possono sintetizzare il ribosio, un componente fondamentale dell’RNA. Si ritiene, infatti, che nella vita primordiale l’RNA sia stato il precursore di informazioni per il DNA”, ha detto James Stephenson, un ricercatore dell’UHNAI.

Senza entrare troppo nello specifico, ci sembra utile ricordare che la molecola di RNA (o acido ribonucleico) è un polimero organico molto simile al DNA, che viene ritenuto aver giocato un ruolo chiave negli organismi primitivi, prima del DNA. Alcune sue funzioni base sono: l’elaborazione di processi chimici di base e la trasmissione delle informazioni sui codici genetici al citoplasma delle cellule.

L’RNA potrebbe essere stata la prima molecola a memorizzare informazioni codificate nel DNA e a trasmetterle alle nuove generazioni; un meccanismo fondamentale per l’evoluzione. Sebbene ora la vita abbia elaborato un meccanismo sofisticato per sintetizzarlo, le prime molecole di RNA dovettero essere costituite senza questo aiuto.

Una delle fasi più difficili per la costituzione dell’RNA è la formazione del ribosio, un carboidrato (o zucchero) componente la molecola. Precedenti test di laboratorio hanno dimostrato che, senza borato, i prodotti chimici disponibili sulla Terra primordiale non sarebbero  riusciti a sintetizzare il ribosio. Invece, in presenza di borato, il ribosio viene prodotto ed elaborato spontaneamente.

Gli autori principali dello studio, James Stephenson, un biologo evolutivo, e Lydia Hallis, una cosmochimica della UHNAI, giunsero a concretizzare una loro prima ipotesi casualmente, durante una pausa di lavoro.

“Dato che il boro è stato implicato nella comparsa della vita, ho dato per scontato che potesse essere ben caratterizzato nelle meteoriti”, ha detto Stephenson. “Discutendo di questo con la Dott.ssa Hallis, scoprii che lei lo aveva appena studiato. Rimasi scioccato ed eccitato. Poi lei mi informò del fatto che i campioni e le apparecchiature specializzate per analizzarli erano tuttora disponibili all’Università delle Hawaii”.

Sul nostro pianeta, il sale arricchito di borato è relativamente comune nei sedimenti e nei depositi di argilla, ma tali depositi non erano mai stati trovati prima d’ora su un corpo di origine extra terrestre.

Questa nuova ricerca suggerisce che quando la vita stava per iniziare sulla Terra, il borato avrebbe anche potuto essere stato concentrato in depositi su Marte.

  Il significato va al di là di un interesse per il pianeta rosso, come la Hallis spiega: “La Terra e Marte un tempo avevano più cose in comune di quante ne abbiano oggi. Nel corso del tempo Marte ha perso molta della sua atmosfera e delle acque di superficie, ma antichi meteoriti possono preservare argille provenienti da periodi più umidi della sua storia. L’argilla marziana che abbiamo studiato si pensa abbia più di 700 milioni di anni. Il rimaneggiamento della crosta terrestre attraverso la tettonica a zolle non ha lasciato prove di argille così antiche sul nostro pianeta; quindi le argille marziane potrebbero fornire informazioni essenziali per quanto riguarda le condizioni ambientali sulla Terra primigenia”.

La presenza di antiche argille arricchite di borato su Marte implica che queste argille possono essere state presenti anche sulla Terra primordiale. Argille arricchite di borato come quelle esaminate in questo studio possono aver rappresentato paradisi chimici in cui avrebbero potuto formarsi i primi mattoni della costruzione molecolare, chiave della vita.

Leonardo Debbia
3 luglio 2013


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