Oamenii de știință au identificat ceea ce descriu drept un „punct ideal” în istoria foarte timpurie a Pământului, când condițiile de pe planetă ar fi putut deveni favorabile pentru o etapă ipotetică aflată la originea vieții. Cercetătorii estimează că momentul optim pentru apariția așa-numitei „Lumi ARN” a fost în urmă cu aproximativ 4,33 miliarde de ani.

Studiul, publicat marți, 22 septembrie, în revista „Nature Communications”, oferă o estimare mai precisă pentru momentul în care această etapă ar fi putut începe. Cercetătorii consideră că Pământul ar fi putut deveni potrivit pentru o astfel de evoluție încă de acum aproximativ 4,4 miliarde de ani.

Ce este „Lumea ARN”

„Lumea ARN” este o ipoteză privind o etapă foarte timpurie din evoluția vieții pe Pământ, anterioară apariției ultimului strămoș comun universal, cunoscut sub numele de LUCA.

ARN-ul, sau acidul ribonucleic, este o moleculă cu o singură catenă, asemănătoare structural cu ADN-ul, care îndeplinește funcții esențiale în celulele vii.

Potrivit ipotezei „Lumii ARN”, înainte ca ADN-ul să devină principalul suport al informației genetice, ARN-ul ar fi avut un rol central în replicarea și transmiterea informației genetice între generații ale unor forme de viață foarte simple.

ARN-ul ar fi evoluat ulterior către ADN, molecula mai stabilă din punct de vedere chimic. Cercetătorii consideră că, înainte de apariția LUCA, ar fi existat mai întâi o etapă în care ARN-ul și proteinele coexistau, urmată de apariția ADN-ului în două etape distincte.

„Lumea ARN” este una dintre principalele ipoteze privind apariția vieții pe Pământ, însă oamenii de știință au propus și alte scenarii, inclusiv variante alternative și combinații între diferite ipoteze.

Pământul era lovit constant de asteroizi și alte corpuri cosmice

Pentru a estima momentul în care condițiile au devenit favorabile, cercetătorii au construit un model computerizat al interiorului Pământului. Acesta a simulat modul în care impacturile uriașe de pe suprafața planetei, produse între aproximativ 4,5 și 3,5 miliarde de ani în urmă, au influențat scoarța terestră și condițiile necesare vieții.

Modelul a fost construit ținând cont de observații precum urmele craterelor de pe Lună.

Cercetătorii au analizat atât efectele distructive ale acestor impacturi, cât și posibilele consecințe favorabile apariției vieții. Printre efectele negative s-au numărat temperaturile suficient de ridicate pentru a distruge molecule biologice importante. În același timp, impacturile puteau contribui la formarea unor sisteme hidrotermale, care ar fi putut crea condiții favorabile pentru chimia necesară vieții.

Potrivit modelului, până în urmă cu aproximativ 4,4 miliarde de ani, Pământul era lovit de corpuri cosmice cu diametre de sute de kilometri. Acestea erau de aproximativ un ordin de mărime mai mari decât asteroidul asociat cu dispariția dinozaurilor, dar mult mai mici decât corpul ceresc despre care se crede că a contribuit la formarea Lunii.

Impacturile erau atât de intense încât suprafața Pământului nu ar fi putut susține viața. Acestea ar fi provocat topirea pe scară largă a scoarței, evaporarea oceanelor, diferențe extreme de temperatură în scoarță și ploi continue de material incandescent și vapori de rocă.

Condițiile s-au stabilizat după 4,4 miliarde de ani

Situația s-ar fi schimbat după aproximativ 4,4 miliarde de ani în urmă, când bombardamentul intens al Pământului a început să se reducă.

Pe măsură ce condițiile s-au stabilizat, în scoarța aflată aproape de suprafață s-ar fi format grupuri de izvoare hidrotermale. Potrivit cercetătorilor, aceste sisteme puteau concentra mai multe dintre ingredientele necesare formării ARN-ului.

Printre acestea se numără nucleotidele, peptidele — lanțuri scurte de aminoacizi — și lipidele, compuși asemănători grăsimilor.

Aceste condiții îi determină pe cercetători să plaseze perioada în care Pământul ar fi putut deveni potrivit pentru „Lumea ARN” într-un interval cuprins între 4,4 și 4,3 miliarde de ani în urmă.

Momentul considerat optim de model este în urmă cu aproximativ 4,33 miliarde de ani.

Ce legătură există cu LUCA

Estimarea este relevantă și pentru înțelegerea perioadei care a precedat apariția LUCA, ultimul strămoș comun universal din care descind toate formele de viață actuale de pe Pământ.

Cercetătorii consideră că LUCA ar fi trăit în urmă cu aproximativ 4,2 miliarde de ani. Astfel, rezultatele noului studiu indică posibilitatea unui interval de aproximativ 130 de milioane de ani între perioada considerată optimă pentru „Lumea ARN” și apariția LUCA.

Totuși, această estimare vine cu incertitudini importante. Potrivit autorului principal al studiului, Oleg Abramov, intervalul ar putea ajunge până la 240 de milioane de ani, iar durata exactă a „Lumii ARN” nu a putut fi stabilită prin această cercetare.

VEZI ȘI – Oamenii de știință au făcut o descoperire surprinzătoare despre modul în care se formează creierul

O fereastră mai precisă pentru începuturile vieții

Noul model nu stabilește momentul exact în care a apărut viața pe Pământ și nici nu demonstrează existența „Lumii ARN”. Cercetarea încearcă să stabilească perioada în care condițiile planetei ar fi putut permite apariția și dezvoltarea acestei etape ipotetice.

Potrivit lui Abramov, estimarea de aproximativ 4,33 miliarde de ani este compatibilă cu unele estimări anterioare, însă intervalul de incertitudine este mai restrâns. Cercetările precedente plasaseră posibilul început al „Lumii ARN” în intervale mult mai largi.

Studiul oferă astfel o nouă perspectivă asupra uneia dintre cele mai dificile întrebări din știință: când și în ce condiții a devenit Pământul capabil să susțină primele forme de viață? Modelul sugerează că, după perioada de bombardament cosmic extrem, planeta ar fi intrat într-o etapă în care sistemele hidrotermale și ingredientele necesare chimiei ARN puteau exista împreună, creând ceea ce cercetătorii consideră a fi o „fereastră” favorabilă pentru apariția acestei etape timpurii a vieții.

Urmărește România Liberă pe Google News, Linkedin, Twitter, Facebook și Youtube