Come è nata la vita sulla Terra? Da uno studio una nuova risposta

La nascita della vita sulla Terra è uno degli enigmi più complessi con cui la scienza deve fare i conti. Nonostante le ipotesi sul tavolo non manchino, le questioni in gioco sono così numerose e talmente difficili da decifrare che ancora sappiamo molto poco su come sia davvero scattata la scintilla che ha originato il tutto. Una parziale risposta arriva ora da uno studio pubblicato su Science Advances, che pur non risolvendo il mistero, svela alcuni interessanti retroscena sulle proteine che potrebbero avere dato il via ai primi processi biologici sul nostro pianeta. E alla vita.

Metalli e proteine nel brodo primordiale

Il team, guidato dalla microbiologa Yana Bromberg, docente presso la Rutgers University, nel New Jersey, è partito dall'assunto che la vita ha bisogno di energia, e che nel brodo primordiale che caratterizzava all'epoca la Terra le fonti erano sostanzialmente due: il Sole con le sue radiazioni e la Terra stessa, che sprigionava calore attraverso le bocche idrotermali presenti sui fondali marini. A livello molecolare, l'impiego di energia si traduce in una serie di processi chimici che comportano il trasferimento di elettroni; cosa che accade ad esempio nelle reazioni di ossidoriduzione (note anche come redox), che esplicano molte funzioni biologiche. Dato che i metalli sono gli elementi più adatti per mediare il trasferimento di elettroni e le proteine sono di fatto i mattoni base della vita, i ricercatori hanno deciso di combinare le due cose utilizzando un approccio computazionale, ossia un software informatico. In sostanza hanno confrontato tra loro numerose proteine che legano i metalli, scoprendo l'esistenza di alcuni schemi ricorrenti, indipendenti dalla funzionalità della macromolecola, dal metallo accoppiato o dall'organismo di provenienza. "I nuclei che legano i metalli sono spesso costituiti da sottostrutture ripetute, un po' come i blocchi Lego", ha spiegato Bromberg, sottolineando che questi blocchi sono emersi anche in altre regioni delle proteine, nonché in altre sequenze proteiche non prese in considerazione dallo studio.

Alle origini della vita

I ricercatori suggeriscono che queste caratteristiche comuni potrebbero avere segnato anche le primissime proteine. L'idea è che i metalli solubili presenti negli oceani primordiali siano stati utilizzati per alimentare lo scambio di elettroni e il trasferimento di energia, e di riflesso la vita biologica. Secondo Bromberg "i riarrangiamenti di questi piccoli blocchi costruttivi" sembrano rimandare a "un esiguo numero di antenati comuni", da cui potrebbe avere avuto origine "tutta la gamma di proteine e annesse funzioni sono attualmente disponibili". In altre parole, ha detto lo studioso: "La vita come la conosciamo oggi". L'equipe è stata in grado di ricostruire un sorta di albero genealogico, che delinea una possibile evoluzione delle strutture proteiche, cioè la forma che queste molecole assumono nello spazio tridimensionale per riuscire a svolgere una funzione fisiologica. Alla luce dei dati raccolti, gli autori hanno concluso che i primi frammenti proteici (i cosiddetti peptidi) biologicamente attivi potrebbero avere preceduto le prime proteine vere e proprie, che risalirebbero a circa 3,8 miliardi di anni fa. "Abbiamo pochissime informazioni su come la vita sia nata su questo pianeta", è il commento finale di Bromberg "il nostro lavoro contribuisce a fornire una spiegazione [..] e può potenzialmente aiutare la ricerca di vita su altri pianeti".