Il triptofano, l’amminoacido essenziale che in alcuni alimenti è stato associato all’induzione di sonnolenza, è stato scoperto su Bennu, un asteroide che passa vicino al nostro pianeta circa ogni sei anni. La scoperta deriva da un campione raccolto dalla missione OSIRIS-REx della NASA, che ha fatto atterrare una sonda sull’asteroide nel 2020, ha catturato 121,6 grammi di rocce e polvere e ha riportato il tutto sulla Terra in sicurezza nel 2023. Da allora, la NASA ha distribuito una piccola parte di quel campione a ricercatori di tutto il mondo per analizzarli. Studiare Bennu è importante perché la sua composizione riflette quella del Sistema Solare primordiale, offrendo agli scienziati uno sguardo sulle origini della vita.
Precedenti ricerche sui campioni di Bennu avevano già individuato 14 dei 20 amminoacidi da cui derivano tutti gli organismi viventi sulla Terra, così come tutte e cinque le basi azotate biologiche, i componenti che compongono il codice genetico del DNA e dell’RNA.
I ricercatori avevano già rilevato amminoacidi in campioni di un altro asteroide, Ryugu, raccolti dalla Japan Aerospace Exploration Agency nel 2019, nonché in vari meteoriti caduti sulla Terra. Secondo gli esperti, questo crescente numero di prove suggerisce che gli asteroidi potrebbero aver trasportato ingredienti essenziali per la vita sul nostro pianeta in tempi molto antichi.
Ora, una nuova analisi dei campioni di Bennu ha identificato con sicurezza, sebbene non ancora in modo definitivo, il triptofano, portando il numero di amminoacidi costituenti le proteine nell’asteroide a 15 su 20.
“Trovare il triptofano nell’asteroide Bennu è un’importante scoperta, perché il triptofano è uno degli amminoacidi più complessi e fino ad ora non era mai stato osservato in nessun meteorite o campione spaziale“, ha affermato José Aponte, astrochimico presso l’Astrobiology Analytical Laboratory del Goddard Space Flight Center della NASA. È coautore di uno studio sui risultati pubblicato sulla rivista PNAS.
La presenza di triptofano in un asteroide supporta l’idea che la ricetta della vita potrebbe non essere iniziata solo sulla Terra, ha aggiunto Aponte in un’e-mail alla CNN: “vederlo formarsi naturalmente nello spazio ci dice che questi ingredienti erano già stati prodotti nel Sistema Solare primordiale. Questo avrebbe reso più facile l’inizio della vita“.
Pezzi di puzzle
Bennu, il cui nome si riferisce a un’antica divinità egizia associata al Sole, alla creazione e alla rinascita, si estende per circa 500 metri di larghezza. La roccia spaziale rappresenta probabilmente un frammento staccatosi da un asteroide molto più grande tra 2 miliardi e 700 milioni di anni fa. Probabilmente si è formato nella fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove, e la sua composizione chimica riflette l’inizio del Sistema Solare, risalente a circa 4,5 miliardi di anni fa, secondo la NASA.
L’asteroide orbita vicino alla Terra da circa 1,75 milioni di anni. I dati hanno dimostrato che potrebbe colpire il nostro pianeta nel 2182, dando potenzialmente origine a un “inverno globale”. Gli scienziati stimano attualmente che le probabilità di impatto siano 1 su 2.700, ovvero lo 0,037%.
In origine, il materiale di cui è composto Bennu proveniva da supernove, esplosioni di vecchie stelle avvenute ben prima della formazione del Sistema Solare. Il calore estremo delle esplosioni ha agito come una fucina, cuocendo gli elementi presenti nell’asteroide, che hanno poi sopportato ulteriore calore dall’impatto che ha formato Bennu, così come le radiazioni solari, alterando ulteriormente gli elementi al suo interno. È stato anche scoperto che Bennu contiene ammoniaca, una sostanza chimica che può contribuire alla formazione di molecole come gli amminoacidi, oltre a diversi tipi di minerali, che presentano molti degli ingredienti necessari per creare i mattoni della vita, ma non la vita stessa.
“Sono come pezzi di un puzzle che non sono ancora stati assemblati“, ha affermato Angel Mojarro, ricercatore post-dottorato e geochimico organico presso l’Astrobiology Analytical Laboratory del Goddard Space Flight Center della NASA e primo autore del nuovo studio. “Ciò che questo ci dice è che molti, moltissimi dei mattoni della vita possono essere prodotti naturalmente all’interno di asteroidi o comete, e la scoperta del triptofano amplia l’alfabeto degli amminoacidi prodotti nello spazio e che potrebbero essere stati trasportati sulla Terra“.
In precedenza, su Bennu erano stati trovati 33 amminoacidi, ma solo 14 di essi sono utilizzati dagli organismi viventi sulla Terra per costruire proteine. Il triptofano si unirebbe a quest’ultimo gruppo; appartiene anche a una categoria di amminoacidi che gli scienziati chiamano essenziali, perché il corpo umano non è in grado di produrli e devono essere assunti tramite la dieta.
Mojarro ha aggiunto che sono necessari ulteriori test per confermare la presenza di triptofano nel campione di Bennu analizzato per lo studio, che pesava solo 50 milligrammi. Tuttavia, date le condizioni incontaminate dei campioni di Bennu, è probabile che il risultato non sia dovuto a contaminazione terrestre, secondo George Cody, scienziato presso la Carnegie Institution for Science di Washington, DC.. Cody non è stato coinvolto nello studio, ma ha lavorato su campioni di Bennu.
“Credo che queste molecole derivino legittimamente dall’asteroide Bennu“, ha scritto Cody in un’e-mail alla CNN.
Raccogliendo il campione direttamente dall’asteroide, i ricercatori non hanno dovuto affrontare i danni causati dall’ingresso nell’atmosfera, che altera la chimica degli asteroidi che atterrano sulla Terra, rendendo Bennu una “capsula del tempo” molto più affidabile per ricostruire la composizione del Sistema Solare primordiale.
“Poiché OSIRIS-REx ha restituito questi campioni incontaminati, finalmente possiamo osservare i fragili sali, minerali e composti organici che i meteoriti perdono al loro ingresso“, ha affermato Dante Lauretta, professore di scienze planetarie e cosmochimica presso l’Università dell’Arizona a Tucson, nonché coautore del nuovo studio.
“Il corpo progenitore di Bennu era un ricco mondo geologico con molteplici sistemi liquidi operanti in luoghi e tempi diversi, ognuno dei quali determinava la propria chimica“, ha aggiunto Lauretta. “Bennu conserva un insieme di sistemi chimici distinti e, insieme, dimostrano che i piccoli corpi erano sistemi dinamici e ricchi di sostanze organiche molto prima che la vita emergesse sulla Terra“.
“Fossili” molecolari
Questo studio contribuisce alla comprensione da parte degli scienziati di quali molecole necessarie alla vita si possano trovare nei materiali extraterrestri, ha affermato Cody. Se la chimica naturale che si è verificata agli albori del nostro Sistema Solare produce le stesse molecole che la vita utilizza attualmente, ha aggiunto, allora deve esserci una connessione tra loro.
Il compianto Harold Morowitz, pioniere degli studi sulle origini della vita, credeva che le molecole che costituiscono il nucleo degli organismi viventi potessero essere “fossili” molecolari risalenti alle origini del Sistema Solare, e l’identificazione del triptofano e di altri amminoacidi costituenti le proteine nei campioni di Bennu avvalora questa idea, ha spiegato Cody.
Trovare il triptofano in Bennu amplia ulteriormente la straordinaria diversità di composti che ora sappiamo provenire dallo spazio, ha affermato Kate Freeman, professoressa presso la Evan Pugh University della Penn State University, in una e-mail alla CNN. “Gli asteroidi erano il servizio di consegna di generi alimentari della Terra primordiale, avendo fornito una grande quantità di molecole al nostro mondo prebiotico“, ha aggiunto Freeman, che non è stata coinvolta nello studio.
La nuova ricerca evidenzia anche l’importanza delle missioni di recupero campioni, secondo Sara Russell, professoressa di scienze planetarie e responsabile del Planetary Materials Group presso il Natural History Museum di Londra, che non ha partecipato al lavoro. Sebbene gli scienziati abbiano a disposizione in laboratorio migliaia di rocce provenienti dallo spazio sotto forma di meteoriti, hanno anche bisogno di materiale incontaminato portato sulla Terra dalle missioni spaziali per ottenere un quadro completo, ha affermato.
“La scoperta del triptofano in particolare è sorprendente“, ha aggiunto Russell, “poiché non lo osserviamo nei meteoriti, forse perché non sopravvive alla caduta attraverso l’atmosfera terrestre e all’impatto con la Terra“.
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