L'origine della vita sulla Terra: l'ipotesi esobiologica

Nel campo degli studi sull'origine della vita, da un certo punto di vista, esistono essenzialmente due filoni di ricerca, entrambi parte della teoria dell'abiogenesi: uno legato all'origine  della vita da precursori  biologici all'interno del nostro pianeta, e un altro che sposta il problema dell'origine al di fuori del nostro pianeta e ne riporta la causa nell'impatto di qualche meteorite contenente dei precursori biologici. Si chiama  esobiologia.

Recentemente, nell'agosto del 2011, alcuni ricercatori della  Nasa hanno scoperto in alcune meteoriti la presenza di elementi costitutivi del DNA: le basi azotate. Per la verità questi elementi sono stati scoperti fin dal 1960 ma vi era sempre il dubbio che le scoperte si dovessero a contaminazioni con materiale biologico avvenute qui sulla Terra. Ora, questa ricerca dissipa i dubbi e ne stabilisce la provenienza extraterrestre.

Sono state analizzate 12 meteoriti e le sostanze trovate, interessanti dal punto di vista biologico, sono: adenina, guanina (due delle cinque basi azotate presenti nel DNA e nel RNA), ipoxantina e xantina. In due meteoriti sono state trovate anche, per la prima volta, molecole correlate alle basi azotate detti analoghi: purina, 2,6-diaminopurina e 6,8-diaminopurina. 

Esobiologia? Un batterio che usa l'arsenico al posto del fosforo

GFAJ-1 fonte en-wikipedia

GFAJ-1 è l'esotico nome di un batterio della famiglia delle Halomonadaceae che utilizza l'arsenico al posto del fosforo. Questo è quanto hanno scoperto alcuni studiosi della NASA. In un articolo pubblicato su Science (Wolfe-Simon et al. 2010) i ricercatori affermano di aver isolato questo batterio, GFAJ-1, che usa l'arsenico al posto del fosforo nelle sue molecole, come il DNA o l'RNA o nel vettore energetico ATP (adenosin trifosfato). La scoperta è senza dubbio eccezionale. Finora erano sei gli elementi considerati fondamentali per ogni organismo vivente:

• carbonio
• idrogeno
• azoto
• ossigeno
• zolfo
• fosforo

Ebbene, GFAJ-1 invece usa l'arsenico al posto del fosforo, o meglio, l'arseniato al posto del fosfato.

"Sappiamo che alcuni batteri possono respirare arsenico, ma quello che fa questo microbo è qualcosa di completamente nuovo - costruisce parte di sè con l'arsenico"

così  Felisa Wolfe-Simon,  Astrobiology Research Fellow della NASA, e continua dicendo

"Se qualcosa sulla Terra può fare cose così inaspettate, che altro può fare la vita che ancora non abbiamo visto?"

Mono Lake fonte en-wikipedia

GFAJ-1 appartiene alla classe dei Gammaproteobacteria (alla quale appartengono anche l'Escherichia coli per esempio) ed è stato scoperto nell'ambiente super salato del lago Mono Lake, in California.

I ricercatori hanno cresciuto il batterio in una coltura ricca di arsenico e povera di fosforo. A mano a mano che rimuovevano fosforo e aggiungevano arsenico osservavano che il batterio continuava a crescere.

Queste scoperte sono importanti non solo per l'aspetto aneddotico di un organismo che utilizza come costituente essenziale l'arsenico ma anche per l'origine e lo sviluppo della vita sulla Terra, i cicli biogeochimici, la chimica degli organismi viventi e così via.

"L'idea di una biochimica alternativa è comune nei film di fantascienza, ma ora sappiamo che una vita basata su un mattone di arsenico è possibile"

 afferma Carl Pilcher, direttore dell'Astrobiology Institute della NASA.

Approfondimenti sul sito della NASA dedicato all'Astrobiologia.

Un altro ottimo approfondimento, che vi segnalo, è quello di Gifh, il Chimico impertinente, a questo indirizzo.


Fonti: 
Science
Sciencedaily
en-wikipedia