Le rocce porose delle isole vulcaniche potrebbero aver fornito le condizioni ottimali per la replicazione dell’RNA, contribuendo a risolvere alcune questioni legate alle fluttuazioni termiche che complicano la comprensione dell’origine della vita. Questa scoperta fornisce una nuova prospettiva su uno dei misteri più affascinanti della scienza e potrebbe cambiare la direzione degli sforzi volti a ricostruire il processo di formazione della vita.
Fino ad oggi, i ricercatori hanno dibattuto tra due principali teorie sull’origine della vita. Il primo modello, ispirato da Charles Darwin, suggerisce che la vita sia nata in un “stagno tiepido” arricchito da aminoacidi provenienti dai meteoriti. Il secondo modello propone che le condizioni ideali fossero presenti nei venti idrotermali del fondo marino, grazie alla loro abbondanza di energia e nutrienti. Questo dibattito è cruciale per orientare la ricerca della vita su altri pianeti.
Tuttavia, il dottorando Philipp Schwintek, dell’Università Ludwig-Maximilians, ha introdotto un’ipotesi alternativa: le rocce vulcaniche delle isole potrebbero essere state il luogo chiave per l’evoluzione dell’RNA. Il suo studio, pubblicato in versione preprint su eLife, propone che questi ambienti porosi offrissero le condizioni necessarie per la sintesi dell’RNA, che si pensa abbia preceduto altre forme di vita.
La replicazione dell’RNA richiede che le catene singole si uniscano per formare doppie eliche, per poi separarsi di nuovo. Tuttavia, questo processo è complicato dal bisogno di alte concentrazioni saline e acidi nucleici, in combinazione con le temperature necessarie per facilitare la separazione delle catene, che rischiano però di degradare gli acidi nucleici.
Il team di Schwintek ha cercato un ciclo naturale che non dipendesse dalle fluttuazioni termiche, concentrandosi sulle rocce porose che si trovano nelle isole vulcaniche. In queste condizioni, il movimento dell’acqua all’interno delle rocce veniva essiccato dai gas caldi provenienti dalla superficie, creando un ambiente in cui l’acqua evaporava, concentrando così gli acidi nucleici.
Per dimostrare la loro teoria, i ricercatori hanno creato un modello che simulava un poro vulcanico parzialmente riempito d’acqua. Hanno osservato che l’evaporazione continua causava un accumulo di acidi nucleici vicino all’interfaccia gas/acqua, un ambiente favorevole per la replicazione. Utilizzando frammenti di DNA fluorescente e piccole sfere per tracciare i movimenti dell’acqua, il team ha confermato che l’evaporazione portava a un’alta concentrazione di acidi nucleici nell’area.
La spettroscopia FRET utilizzata dai ricercatori ha confermato che i filamenti di RNA si legavano all’interfaccia gas/acqua, separandosi quando l’acqua fluiva verso l’alto, suggerendo un meccanismo di replicazione potenziale. Anche se solo una piccola area delle rocce presentava le condizioni ideali, il fenomeno potrebbe essere stato sufficiente per innescare il processo vitale.
Questo lavoro offre una nuova prospettiva sull’origine della vita, dimostrando che le isole vulcaniche potrebbero essere state luoghi cruciali per la formazione dei primi organismi.