Teoria dell'origine della vita chiamata alla domanda da Volcanic Rock Study

Charles Darwin, padre della biologia evolutiva, scrisse nel 1871 che la vita emerse per la prima volta in "piccoli stagni caldi", che immaginava fossero piccoli pozzi di acqua e prodotti chimici, riscaldati dal sole e circondati da rocce e aria. Con questi pochi ingredienti e una grande dose di casualità, ha postulato, gli elementi di base della vita si sono uniti, conducendo a semplici forme di vita, come i batteri. La loro evoluzione nel corso di milioni di anni alla fine ha portato alle sofisticate forme di vita che ora abitano il pianeta.

In questi giorni, gli scienziati concordano generalmente con l'idea che la ricetta originale per la vita sia piuttosto semplice, ma non sono sicuri di quali ingredienti fossero necessari per quelle prime forme di vita per fare il salto in complesso forme di vita, come gli animali. Molti scienziati teorizzano che, dal momento che tutte le cellule complesse che coinvolgono le cellule che hanno più componenti - ora fa affidamento sull'ossigeno per respirare, deve essere successo in un momento in cui c'era molto ossigeno nell'aria. Ma giovedì, gli scienziati dietro uno studio saranno presto pubblicati Natura riportare che l'ossigeno nell'atmosfera non è aumentato fino a livelli significativi dopo la vita complessa sorse - suggerendo che l'ossigeno non era poi così importante.

"Questo è significativo perché fornisce nuove prove del fatto che l'origine degli animali primitivi, che richiedeva l'O2 per il loro metabolismo, potrebbe essere andata avanti in un mondo con un'atmosfera con livelli di ossigeno relativamente bassi rispetto a oggi", ha detto il co-autore dello studio Daniel Stolper, Ph.D., professore assistente di scienze planetarie e terrestri all'Università della California, Berkeley, in una dichiarazione.

In studi precedenti, gli scienziati hanno stabilito che la vita complessa è emersa per la prima volta tra 700 e 800 milioni di anni fa, a volte tra enormi ere glaciali. La storia dell'ossigeno sulla Terra, nel frattempo, è un po 'più nuvolosa. Gli scienziati credono che non ci sia ossigeno per i primi due miliardi di anni terrestri, e poi, circa 2,3-2,5 miliardi di anni fa, un po 'di ossigeno si è manifestato (possono dirlo perché ha trasformato alcune rocce rosse con composti simili alla ruggine). Ma i depositi di carbone fossile hanno dimostrato che non è stato prima di almeno 400 milioni di anni fa che c'era abbastanza ossigeno nell'atmosfera per bruciare gli incendi boschivi. Ciò lascia un periodo di 2,1 miliardi di anni durante il quale l'ossigeno era minimo - ma, stranamente, è ancora la prova della vita.

Ad un certo punto in questi 2,1 miliardi di anni, mostrano i geochimici, la quantità di ossigeno nell'aria ha raggiunto una concentrazione tale da indurre il mare profondo a diventare ossigenato - a volte tra 540 e 420 milioni di anni fa. Arrivarono a questa conclusione guardando rocce formate da vulcani sottomarini - in particolare, il ferro dentro di loro.

Chiunque abbia incontrato ruggine su un'automobile sa che l'ossigeno e il ferro reagiscono in modi molto ovvi e la reazione non è diversa nelle rocce sottomarine. L'acqua di mare scorreva attraverso di loro mentre si formavano per la prima volta, quindi il ferro nelle rocce porta la firma chimica dell'acqua. Divenne presto chiaro, dall'ossidazione del ferro, quando il mare si riempì di ossigeno.

Ancora più importante, divenne anche chiaro che esisteva sulla Terra una vita complessa molto prima che avvenisse l'ossigenazione del mare.

Questo risultato complica le cose per i ricercatori che cercano di capire quando è emersa una vita complessa sulla Terra, specialmente quelli che credono che, dal momento che tutta la vita respira ossigeno, l'evento fosse inestricabilmente legato all'ossigenazione dell'atmosfera. Dal momento che ora non sembra essere il caso, gli scienziati devono pensare a teorie diverse, come quella ipotizzata dagli scienziati Natura nel 2017, suggerendo che l'esplosione della vita complessa coincideva non con l'aumento dell'ossigeno ma con il primo grande boom della crescita delle alghe.

Più impariamo a conoscere le origini della vita, sia semplici che sofisticate, più la vita sembra sconcertante. In un certo senso, non sembra affatto molto complesso. Per la maggior parte, gli scienziati che ponderano il mistero delle origini della vita continuano a pensare allo stesso modo di Darwin, proponendo che la ricetta originale in realtà non fosse affatto complicata - e forse avrebbe potuto essere cucinata in un posto diverso dalla Terra. Paul Niles, per esempio, un geologo planetario con la NASA che indaga sulla possibilità che la vita possa essere emersa su Marte, in una dichiarazione dell'ottobre 2017 ha detto che a volte la vita "non ha bisogno di una bella atmosfera o di una superficie temperata, ma solo di rocce, di calore, e acqua."

Poiché l'ossigeno abbondante ora non sembra essere tutto ciò che è necessario affinché la vita semplice si sviluppi in qualcosa Di Più, ora c'è una possibilità ancora più grande che la complessità esista altrove rispetto a qui.