Secondo alcuni scienziati, le prime forme di vita cellulare sarebbero comparse sulla terraferma, in pozze di fango vulcanico. Proprio come ipotizzò Charles Darwin, la vita si sarebbe originata in una "piccola pozza calda".

Secondo un nuovo studio, le prime forme di vita sarebbero nate in pozze di fango surriscaldate da vapori vulcanici, e non in oceani primordiali.

La teoria, presentata in una nuova ricerca che unisce geologia e biologia pubblicata su Proceedings of the National Academy of Sciences, ricorda l'intuizione del celebre naturalista Charles Darwin che avanzò l'ipotesi che la vita si fosse originata in una "piccola pozza calda", ricca di sostante nutritive.

Nonostante l'idea del giovane Darwin, negli ultimi anni hanno spopolato le teorie che si basano su un'origine marina della vita, anche grazie ai continui ritrovamenti di oasi piene di forme di vita nei fondali oceanici. Nelle profondità marine, infatti, vivono batteri semplici ma tenaci che si nutrono dei minerali che fuoriescono dalle calde sorgenti vulcaniche sottomarine, in un ambiente che per alcuni studiosi sarebbe molto simile ai luoghi di nascita delle prime cellule.

Nel nuovo studio invece i ricercatori sostengono che il fluido che tutte le cellule cercano di preservare nelle loro membrane è del tutto diverso dall'acqua degli antichi oceani. Hanno scoperto, infatti, che il fluido cellulare è molto più simile ai vapori condensati che si trovano nelle pozze fangose vulcaniche della terraferma. Questi ambienti terrestri sono caratterizzati da elevati valori di potassio rispetto al sodio, come accade in tutte le cellule viventi, mentre gli ambienti marini sono, al contrario, arricchiti in sodio.

"Le cellule per sintetizzare le proteine necessitano di molto potassio, mentre il sodio blocca questi processi", spiega Armen Mulkidjanian, uno degli autori della ricerca e biofisico dell'Università di Osnabrück, in Germania. "La vita non può esistere senza la sintesi delle proteine, e per questo servono alti livelli di potassio".

Semplici cellule

Le cellule, per funzionare correttamente, utilizzano delle proteine complesse che consentono di espellere l'eccesso di sodio attraverso le loro membrane. Le prime cellule invece non erano dotate di sistemi complessi, ma possedevano comunque delle membrane rudimentali che consentivano l'ingresso dei nutrienti.

Probabilmente le cellule primordiali erano altamente permeabili e alla completa mercé dell'ambiente in cui vivevano, in cui doveva sicuramente esserci un rapporto potassio/sodio a favore del potassio. Ma negli ambienti marini primordiali, come in quelli attuali, il sodio è 40 volte più abbondante del potassio. Così con questo ostacolo da superare, Mulkidjanian e i suoi colleghi, hanno chiesto l'aiuto dei geologi per riuscire a capire in quali altri ambienti si sarebbe potuta originare la vita tra i 4.3 e i 3.8 miliardi di anni fa.

E il gruppo di ricerca si è reso conto che alcune zone geotermiche, come per esempio le pozze di fango del Parco di Yellowstone, sarebbero state d'aiuto per superare il problema. "Queste pozze di fango caldo sono punti in cui i vapori geotermici fuoriescono dalla terra e condensandosi rilasciano molti minerali, tra cui anche il potassio", ha detto Mulkidjanian, "Sembrano pozze di bava e non sarebbero male come 'incubatrici' delle prime cellule".

Gli scienziati non hanno mai considerato le pozze di fango geotermiche come dei luoghi ideali per la formazione del cosiddetto "brodo primordiale", visto che attualmente sono avvelenate dall'acido solforico che si forma quando il solfuro di idrogeno emesso dalle pozze entra in contatto con l'ossigeno atmosferico.

"Queste condizioni acide hanno scoraggiato gli studiosi, ma all'epoca l'atmosfera terrestre conteneva bassissime percentuali di ossigeno. Questi ambienti anossici - cioè privi di ossigeno - si mantennero stabili per milioni di anni e furono probabilmente i più idonei a supportare la vita primordiale sulla Terra", ha concluso Mulkidjanian.