La domanda che ha tormentato generazioni di scienziati potrebbe aver trovato una risposta sorprendentemente semplice ed elegante: non è stato un singolo, drammatico fulmine a dare origine alla vita sulla Terra, ma miliardi di minuscole scariche elettriche tra goccioline d’acqua nebulizzata. Un nuovo studio ha scoperto che quando l’acqua viene spruzzata in aria (dalle onde oceaniche, da cascate o piogge) si creano naturalmente dei microfulmini tra le goccioline.
Queste piccole scariche elettriche, invisibili a occhio nudo ma catturate con telecamere ad alta velocità, generano esattamente le stesse molecole organiche che si pensava richiedessero condizioni molto più drammatiche per formarsi. Un meccanismo così comune e pervasivo da rendere finalmente plausibile l’ipotesi che la vita sia emersa spontaneamente dalle condizioni chimiche della Terra primordiale. I microfulmini potrebbero essere la chiave mancante che collega il mondo inorganico a quello organico, il ponte tra materia inanimata e vita.
Il dilemma di Frankenstein e l’elettricità della vita
La popolare immagine del dottor Frankenstein che anima la sua creatura con un potente fulmine potrebbe contenere un seme di verità, ma a una scala molto più ridotta. I ricercatori della Stanford University suggeriscono che non servono saette gigantesche per creare le molecole della vita, ma solo piccole scariche elettriche che si formano naturalmente tra le gocce d’acqua.
L’idea che l’elettricità abbia giocato un ruolo nella genesi della vita non è nuova. Il famoso esperimento Miller-Urey del 1952 dimostrò che scariche elettriche in un ambiente che simulava l’atmosfera primordiale potevano produrre aminoacidi e altre molecole organiche essenziali. Ma c’erano problemi con questa teoria: se le reazioni avvenivano negli oceani, le molecole create sarebbero state troppo diluite; se invece avvenivano in piccoli stagni, la probabilità di un fulmine in uno spazio così ristretto era remota.
Lo studio di Stanford risolve questo dilemma: i microfulmini tra goccioline d’acqua rappresentano una fonte di energia elettrica molto più comune e costante, che potrebbe aver innescato la chimica prebiotica su larga scala.
Come funzionano i microfulmini
Per testare questa ipotesi, i ricercatori hanno condotto una versione aggiornata dell’esperimento Miller-Urey. Hanno riempito un contenitore con gas che imitavano l’atmosfera primordiale (azoto, metano, anidride carbonica e ammoniaca) e vi hanno spruzzato goccioline d’acqua a temperatura ambiente.
Osservando da vicino, hanno scoperto che le gocce più grandi tendevano a caricarsi positivamente, mentre quelle più piccole acquisivano una carica negativa. Quando gocce con cariche opposte si avvicinano, si creano minuscoli archi elettrici tra loro: i microfulmini.
Dato che i fulmini sono un fenomeno intermittente e imprevedibile, mentre gli spruzzi d’acqua sono così comuni sulla Terra, suggeriamo che i nostri risultati forniscano un’altra possibile via per la formazione abiotica di legami carbonio-azoto.
Questa è la conclusione a cui sono giunti i ricercatori, evidenziando come questo meccanismo possa aver operato su scala globale e in modo continuo.
La nascita dei “mattoni biologici”
L’aspetto più sorprendente della ricerca pubblicata su Science Advances (che vi linko qui) è che questi microfulmini sono sufficienti a ionizzare l’aria e innescare la formazione di molecole organiche con legami carbonio-azoto, come cianuro di idrogeno, glicina e uracile. Questi legami sono tra i più comuni nella chimica organica, e le molecole in cui compaiono forniscono i mattoni fondamentali di proteine e DNA.
Il processo spiega come onde, cascate e altri spruzzi d’acqua possano aver prodotto enormi quantità di composti organici in tutto il pianeta, creando le condizioni ideali per l’emergere delle prime forme di vita.
La scoperta dei microfulmini come potenziale motore della vita primordiale offre una spiegazione elegante a uno dei più grandi misteri scientifici. Non un singolo evento spettacolare, ma un processo costante, diffuso e quotidiano potrebbe aver trasformato gradualmente il nostro pianeta da un luogo sterile a una culla di vita.
Una piccola scintilla, moltiplicata per miliardi, che ha cambiato per sempre il destino della Terra.
