Straordinaria scoperta sulle origini della vita: “sempre più probabile l’esistenza di forme viventi extraterrestri” | FOTO

Batteri esistevano probabilmente già 3,7 miliardi di anni fa, ben 300 milioni di anni prima di quanto ritenuto finora

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Diverse forme di vita microbica esistevano sulla Terra almeno 3,75 miliardi di anni fa: lo suggerisce un nuovo studio condotto dai ricercatori dell’University College di Londra che sfida la teoria convenzionale sull’inizio della vita. Per lo studio, pubblicato su Science Advances, il team di ricerca ha analizzato una roccia delle dimensioni di un pugno del Québec, in Canada, con un’età stimata tra 3,75 e 4,28 miliardi di anni. In un precedente articolo pubblicato su Nature, il team ha trovato minuscoli filamenti, protuberanze e tubi nella roccia che sembravano essere stati prodotti da batteri. Tuttavia, non tutti gli scienziati concordavano sul fatto che queste strutture – risalenti a circa 300 milioni di anni prima rispetto a quello che è più comunemente accettato come il primo segno di vita antica – fossero di origine biologica.

Ora, dopo un’analisi approfondita della roccia, il team ha scoperto una struttura molto più grande e complessa – uno stelo con rami paralleli su un lato lungo quasi un centimetro – oltre a centinaia di sfere distorte, o ellissoidi, accanto al tubi e filamenti.

inizio vita terra
Credit D. Papineau

I ricercatori hanno spiegato che, mentre alcune delle strutture potrebbero essere state create attraverso reazioni chimiche casuali, lo stelo “a forma di albero” con rami paralleli ha molto probabilmente origine biologica, poiché non è stata trovata alcuna struttura creata tramite la sola chimica.

Il team ha fornito anche prove di come i batteri hanno ottenuto la loro energia in modi diversi. Hanno scoperto sottoprodotti chimici mineralizzati nella roccia che sono coerenti con antichi microbi che vivono di ferro, zolfo e forse anche anidride carbonica e luce attraverso una forma di fotosintesi che non coinvolge l’ossigeno.

Queste nuove scoperte, secondo i ricercatori, suggeriscono che una varietà di vita microbica potrebbe essere esistita sulla Terra primordiale, potenzialmente solo 300 milioni di anni dopo la formazione del pianeta.

L’autore principale, Dominic Papineau (UCL Earth Sciences, UCL London Center for Nanotechnology, Center for Planetary Sciences, China University of Geosciences) ha dichiarato: “Utilizzando molti diversi tipi di prove, il nostro studio suggerisce fortemente che esistessero diversi tipi di batteri sulla Terra tra 3,75 e 4,28 miliardi di anni fa“. “Ciò significa che la vita potrebbe essere iniziata appena 300 milioni di anni dopo la formazione della Terra. In termini geologici, velocemente: circa un giro del Sole attorno alla galassia“. “Questi risultati hanno implicazioni per la possibilità di vita extraterrestre. Se la vita è relativamente veloce ad emergere, con le giuste condizioni, ciò aumenta le possibilità che la vita esista su altri pianeti“.

Per lo studio, i ricercatori hanno esaminato le rocce della Nuvvuagittuq Supracrustal Belt (NSB) del Québec che Papineau ha raccolto nel 2008. L’NSB, un tempo un pezzo di fondale marino, contiene alcune delle rocce sedimentarie più antiche conosciute sulla Terra, che si pensa siano state depositate vicino a un sistema di sfiati idrotermali, dove le crepe sul fondo del mare lasciano passare acque ricche di ferro riscaldate dal magma.

Il team di ricerca ha tagliato la roccia in sezioni spesse quanto la carta (100 micron) per osservare da vicino le minuscole strutture simili a fossili, che sono fatte di ematite, una forma di ossido di ferro o ruggine, e racchiuse nel quarzo. Queste “fette” di roccia erano più del doppio dello spessore delle sezioni precedenti che i ricercatori avevano tagliato, consentendo al team di osservare strutture di ematite più grandi al loro interno. Hanno confrontato le strutture e le composizioni con fossili più recenti e con batteri che si trovano oggi vicino ai sistemi di sfiato idrotermali. Hanno scoperto equivalenti moderni ai filamenti tortuosi, alle strutture ramificate parallele e alle sfere distorte (ellissoidi irregolari), ad esempio vicino al vulcano sottomarino Loihi vicino alle Hawaii, così come in altri sistemi nell’Oceano Artico e nell’Oceano Indiano.

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Credit D. Papineau

Oltre ad analizzare i campioni di roccia con vari microscopi ottici e Raman (che misurano la dispersione della luce), il team di ricerca ha anche ricreato digitalmente sezioni della roccia utilizzando un supercomputer che ha elaborato migliaia di immagini da due tecniche di imaging ad alta risoluzione. La prima tecnica è stata la micro-TC, o microtomografia, che utilizza i raggi X per osservare l’ematite all’interno delle rocce. La seconda era il fascio ionico focalizzato, che taglia minuscole sezioni di roccia – spesse 200 nanometri – con un microscopio elettronico integrato che acquisisce un’immagine tra ciascuna sezione.

Entrambe le tecniche hanno prodotto numerose immagini utilizzate per creare modelli 3D di obiettivi diversi. I modelli hanno quindi consentito ai ricercatori di confermare che i filamenti di ematite erano ondulati e contorti e contenevano carbonio organico, che sono caratteristiche condivise con i moderni microbi che si nutrono di ferro.

Nell’analisi, il team ha concluso che le strutture di ematite non avrebbero potuto essere create attraverso la compressione e il riscaldamento della roccia (metamorfismo) nel corso di miliardi di anni, sottolineando che le strutture sembravano essere meglio conservate in quarzo più fine (meno colpito dal metamorfismo) che nel quarzo più grezzo (che ha subito più metamorfismo).

I ricercatori hanno anche esaminato i livelli di rari elementi nella roccia piena di fossili, scoprendo che mostravano gli stessi livelli di altri esemplari di roccia antica. Ciò ha confermato che i depositi del fondale marino erano antichi quanto le rocce vulcaniche circostanti e non infiltrazioni più giovani come alcuni hanno ipotizzato.

Prima di questa scoperta, i fossili più antichi precedentemente segnalati sono stati trovati nell’Australia occidentale e datati a 3,46 miliardi di anni, sebbene alcuni scienziati abbiano anche contestato lo status di fossili, sostenendo che non sono di origine biologica.