La vita potrebbe non essere iniziata con un drammatico fulmine nell’oceano, ma da molti scambi di “microlightning” più piccoli tra le goccioline d’acqua da cascate che si schiantano o onde che si infrangono.
Nuove ricerche dell’Università di Stanford mostrano che l’acqua spruzzata in una miscela di gas che si ritiene sia presente nell’atmosfera precoce della Terra può portare alla formazione di molecole organiche con legami di carbonio-nitrogeno, tra cui Uracile, uno dei componenti del DNA e dell’RNA.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Progressi scientificiaggiunge prove-e un nuovo angolo-all’ipotesi di Miller-Surey, che sostiene che la vita sul pianeta è iniziata da un fulmine. Quella teoria si basa su un esperimento del 1952 che mostra che i composti organici potrebbero formarsi con l’applicazione di elettricità a una miscela di acqua e gas inorganici.
Nel presente studio, i ricercatori hanno scoperto che lo spray per l’acqua, che produce piccole cariche elettriche, potrebbe fare questo funzionamento da solo, nessuna elettricità aggiunta necessaria.
“Gli scarichi microelettrici tra microdropletti d’acqua caricati in modo opposto fanno tutte le molecole organiche osservate in precedenza nell’esperimento di Miller-Freey, e proponiamo che si tratti di un nuovo meccanismo per la sintesi prebiotica delle molecole che costituiscono gli elementi di chimica degli edifici della vita” Umanità e scienze.
Il potere e il potenziale di MicroLightning
Per un paio di miliardi di anni dopo la sua formazione, si ritiene che la Terra abbia avuto un turbinio di sostanze chimiche, ma quasi nessuna molecole organica con legami di carbonio-nitrogeno, che sono essenziali per proteine, enzimi, acidi nucleici, clorofilla e altri composti che compongono oggi gli esseri viventi.
Il modo in cui questi componenti biologici sono nati ha a lungo perplesso scienziati e l’esperimento di Miller-Surey ha fornito una possibile spiegazione: quel fulmine che colpisce nell’oceano e interagisce con i primi gas del pianeta come metano, ammoniaca e idrogeno potrebbe creare queste molecole organiche. I critici di quella teoria hanno sottolineato che il fulmine è troppo raro e l’oceano troppo grande e disperso perché questa è una causa realistica.
Zare, insieme agli studiosi post -dottorato Yifan Meng e Yu Xia, e lo studente laureato Jinheng Xu, propongono un’altra possibilità con questa ricerca. Il team ha studiato per la prima volta come le goccioline d’acqua hanno sviluppato diverse cariche se divise per spruzzo o spruzzo. Hanno scoperto che le goccioline più grandi comportavano spesso cariche positive, mentre quelle più piccole erano negative. Quando le goccioline caricate in modo opposto si avvicinarono l’una all’altra, le scintille saltarono tra di loro. Zare chiama questo “MicroLightning”, poiché il processo è correlato al modo in cui l’energia viene costruita e scaricata come fulmini nelle nuvole. I ricercatori hanno utilizzato telecamere ad alta velocità per documentare i lampi di luce, che sono difficili da rilevare con l’occhio umano.
Anche se i minuscoli lampi di microlightning potrebbero essere difficili da vedere, portano comunque molta energia. I ricercatori hanno dimostrato che la potenza inviando spruzzi di acqua a temperatura ambiente in una miscela di gas contenente azoto, metano, anidride carbonica e gas di ammoniaca, che si ritiene siano tutti presenti sulla terra precoce. Ciò ha comportato la formazione di molecole organiche con legami di carbonio-nitrogeno tra cui idrogeno cianuro, glicina aminoacido e uracile.
I ricercatori sostengono che questi risultati indicano che non erano necessariamente fulmini, ma le minuscole scintille fatte da onde schiantate o cascate che saltavano la vita su questo pianeta.
“Sulla prima terra, c’erano spray d’acqua dappertutto – in fessure o contro le rocce e possono accumularsi e creare questa reazione chimica”, ha detto Zare. “Penso che questo supera molti dei problemi che le persone hanno con l’ipotesi di Miller-Surey.”
Il team di ricerca di Zare si concentra sull’indagine sul potenziale potere di piccoli frammenti d’acqua, incluso il modo in cui la mayhelp del vapore acqueo produce ammoniaca, un ingrediente chiave nel fertilizzante e come goccioline d’acqua producono spontaneamente il perossido di idrogeno.
“Di solito pensiamo all’acqua come così benigna, ma quando è divisa sotto forma di piccole goccioline, l’acqua è altamente reattiva”, ha detto.
Riconoscimenti
Zare è anche membro del StanfordBio-X, del Thecardiovascolare Institute, dello Stanford Cancer Institute e del Thewu Tsai Neurosciences Institute, nonché affiliato del Thestanford Woods Institute for the Environment.
Questa ricerca ha ricevuto sostegno presso l’Air Force Office of Scientific Research e la National Natural Science Foundation della Cina.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
