Laghi ricchi di carbonati come possibili luoghi in cui ha avuto origine la vita sulla Terra


Un articolo pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Science” riporta uno studio su laghi ricchi di carbonati come possibili luoghi in cui ha avuto origine la vita sulla Terra. Jonathan Toner e David Catling dell’Università di Washington hanno misurato la concentrazione di fosforo, un elemento fondamentale per vari processi cellulari, in laghi ricchi di carbonati rilevando concentrazioni di fosforo fino a 50.000 volte superiori a quelle presenti nelle acque marine, in quelle fluviali e anche in quelle di laghi di altro tipo. I due ricercatori hanno trovato un legame tra ricchezza di carbonati e di fosforo, una scoperta che offre una possibile soluzione al problema della scarsità di fosforo in altri possibili luoghi di origine della vita.

Il fosforo è un elemento esistente in scarsità in natura, spesso legato ad altri elementi come il calcio e in quella forma impossibile da utilizzare per forme di vita o molecole prebiotiche complesse. Ciò ha reso difficile spiegare la presenza di fosfati, fondamentali nella formazione di forme di vita, nei possibili luoghi in cui la vita sulla Terra ha avuto origine. Jonathan Toner e David Catling stanno studiando problemi legati alla formazione delle prime forme di vita da tempo e già in passato hanno indicato laghi con certe caratteristiche come possibili culle della vita. Ad esempio, in un articolo pubblicato nel settembre 2019 sulla rivista “Geochimica et Cosmochimica Acta” hanno riportato un interessante legame tra laghi e cianuro, un composto anch’esso critico nell’origine della vita.

La nuova ricerca pubblicata su “Proceedings of the National Academy of Science” è concentrata sul problema dei fosfati mostrando che in certi laghi anche oggi la concentrazione di fosforo può essere elevata a livelli decisamente straordinari, fino a 50.000 volte superiore a quella di mari, fiumi e laghi che non hanno quelle caratteristiche.

L’immagine (Cortesia Toner et al/PNAS) mostra un grafico dei laghi esaminati. I punti colorati indicano i livelli di fosforo misurati in vari laghi ricchi di carbonati nel mondo. I livelli più elevati sono stati trovati nei laghi indicati con i punti gialli.

I laghi ricchi di fosforo sono ad esempio il lago Mono in California, il lago Magadi (Lake Magadi) in Kenya e il lago del cratere Lonar in India. Si tratta di laghi ricchi anche di carbonati, un fattore in comune che ha portato Jonathan Toner e David Catling a compiere esperimenti per capire il nesso tra di essi e trovare una spiegazione all’elevata concentrazione di fosforo. Test condotti con varie concentrazioni dei vari composti hanno mostrato che nelle acque ricche di carbonati, essi si legano al calcio prima che lo faccia il fosforo, lasciandone almeno una parte non legata.

Quando l’acqua evapora nelle stagioni secche, in particolare vicino alle coste, lascia livelli di fosfati perfino superiori, a volte in pozze separate dal lago. In condizioni del genere, quando la Terra era molto giovane e aveva un’atmosfera con maggiori quantità di anidride carbonica, le condizioni erano ideali per creare laghi di quel tipo. L’attività vulcanica era molto maggiore perciò rocce vulcaniche potevano reagire con l’anidride carbonica generando carbonati.

Le argomentazioni di Jonathan Toner e David Catling riguardanti le possibilità favorevoli alla chimica prebiotica e alla formazione delle prime forme di vita in laghi ricchi di carbonati e fosforo sono molto interessanti. Difficilmente rappresenteranno l’ultima parola sull’argomento ma mostrano un possibile meccanismo che porta ad avere quantità di fosforo sufficienti a ottenere le reazioni chimiche necessarie perché la vita emerga.

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