Quanta Magazine ha dedicato l’uscita di questa settimana all’origine della vita. Seguono ulteriori articoli nel corso della settimana corrente. Il focus di questo articolo è una teoria chiamata "lipid first". L’idea di fondo è che la vita sia iniziata, in un certo senso, dall’esterno verso l’interno, con un contenitore lipidico che ha preceduto la sofisticata chimica biologica che conosciamo oggi.
La teoria propone che prima dell’emergere del metabolismo o dell’RNA, sia nata una sorta di membrana cellulare, un contenitore lipidico capace di racchiudere e proteggere le molecole organiche presenti nell’ambiente primordiale. Questo ambiente era probabilmente una pozza d’acqua sulla Terra primitiva, dove piccole molecole organiche si mescolavano e reagivano tra loro.
Secondo gli astrobiologi, una membrana è necessaria per raggruppare la chimica primordiale in un sistema. Le reazioni chimiche avvengono più facilmente quando le molecole che reagiscono sono vicine tra loro, e una membrana può concentrare e trattenere queste molecole all’interno di uno spazio ristretto, permettendo la formazione di sistemi più complessi.
Come ha dichiarato l’astrobiologo Bruce Damer a Quanta Magazine, “You need a container before you can get the chemistry.” [“Hai bisogno di un contenitore prima che tu possa ottenere la chimica.”]
La teoria suggerisce che queste membrane lipidiche non si siano limitate a contenere la chimica, ma abbiano anche iniziato, in una forma primordiale, a evolversi. Per evolversi, però, avrebbero dovuto essere in grado di trasmettere i loro tratti ai “discendenti”, le membrane figlie. Negli anni ’90, alcuni ricercatori avevano proposto che un sistema chimico, piuttosto che una singola molecola come l’RNA, potesse portare informazioni ereditabili.
Immaginiamo, quindi, un puddle d’acqua sulla Terra primitiva. In questo puddle ci sono piccole molecole organiche, alcune idrofobiche (che “odiano” l’acqua) e altre idrofile (che “amano” l’acqua). Le molecole idrofobiche tendono a raggrupparsi per nascondersi dall’acqua, formando una sfera o una bolla.
Se una di queste bolle contiene due molecole, A e B, e A accelera la produzione di B, B si accumulerà all’interno della bolla. Questa è una semplice reazione chimica, ma inizia a somigliare a una trasmissione di informazione: la presenza di A porta alla presenza di più B. Se la bolla si divide e le membrane figlie ereditano A e B, abbiamo una forma primordiale di eredità. Questo è solo un esempio tra tanti, ma illustra come una semplice chimica contenuta in una membrana possa portare a un sistema capace di evolversi nel tempo.