Miliardi di anni fa sul giovane pianeta Terra
composti organici semplici formarono unità più complesse
in grado di crescere e riprodursi.
Erano le prime forme di vita sulla Terra
e diedero origine ai miliardi di specie
che da allora hanno abitato il nostro pianeta.
A quel tempo, la Terra era quasi del tutto priva
di quello che consideriamo un ambiente adatto agli esseri viventi.
Il giovane pianeta aveva un'attività vulcanica diffusa
e un'atmosfera che creava condizioni ostili.
Dove poteva iniziare, quindi, la vita sulla Terra?
Per cominciare a cercare la culla della vita,
è importante capire le necessità di base di ogni forma di vita.
Elementi e composti essenziali alla vita includono idrogeno, metano, azoto,
anidride carbonica, fosfati e ammoniaca.
Affinché queste sostanze si mescolino e reagiscano tra di loro,
è necessario un solvente liquido: l'acqua.
Inoltre, per crescere e riprodursi
tutte le forme di vita hanno bisogno di una fonte di energia.
Le forme di vita si dividono in due gruppi:
forme autotrofe, come le piante, che producono la propria energia
ed eterotrofe, come gli animali, che traggono l'energia da altri organismi.
La prima forma di vita non disponeva di altri organismi da consumare,
perciò doveva essere un autotrofo
che generava energia dal sole o da gradienti chimici.
E quale luogo soddisfa questi criteri?
I luoghi sulla terraferma o vicini alla superficie dell'oceano
hanno il vantaggio dell'accesso alla luce solare.
Ma quando la vita è iniziata, i raggi UV sulla superficie terrestre
erano probabilmente troppo forti per la sopravvivenza.
C'è un luogo che offre protezione da questi raggi
e una fonte di energia alternativa:
le sorgenti idrotermali che si trovano lungo il fondale oceanico,
coperte da chilometri di acqua di mare e immerse nella completa oscurità.
Una sorgente idrotermale è una fenditura nella crosta terrestre
dove l'acqua marina penetra in camere magmatiche
da cui viene poi espulsa ad alte temperature
insieme a una fanghiglia ricca di minerali e composti chimici semplici.
L'energia è concentrata in particolare
negli elevati gradienti chimici delle sorgenti idrotermali.
C'è un altro elemento a sostegno delle sorgenti idrotermali:
l'Ultimo antenato comune universale della vita, abbreviato in LUCA.
LUCA non è la prima forma di vita, ma è la più antica che conosciamo.
Non sappiamo qual era il suo aspetto,
non ci sono fossili o LUCA ancora esistenti,
ma gli scienziati hanno identificato dei geni comunemente presenti in specie
appartenenti ai tre domini della vita esistenti oggi.
Poiché questi geni sono comuni a specie e domini diversi,
devono essere stati ereditati da un antenato comune.
Questi geni ci dicono che LUCA viveva in un luogo caldo e senza ossigeno
e ricavava energia da un gradiente chimico
simile a quelli delle sorgenti idrotermali.
Esistono due tipi di sorgenti idrotermali:
fumarole nere e fumarole bianche.
Le fumarole nere rilasciano un'acqua acida e ricca di anidride carbonica,
che raggiunge centinaia di gradi Celsius ed è ricca di zolfo, ferro, rame
e altri metalli essenziali alla vita.
Ma ora gli scienziati ritengono le fumarole nere troppo calde per LUCA,
perciò i candidati più probabili a culla della vita sono le fumarole bianche.
Tra le fumarole bianche,
le sorgenti idrotermali della dorsale medio-atlantica chiamata Città Perduta
sono diventate la candidate più probabili a culla della vita:
espellono un'acqua marina molto alcalina e priva di anidride carbonica,
ma ricca di metano e con temperature più ospitali.
Fumarole nere adiacenti potrebbero aver fornito
la CO2 necessaria all'evoluzione della vita nella Città Perduta,
fornendo tutti i componenti necessari a sostenere i primi organismi
che hanno generato l'incredibile diversità della vita sulla Terra oggi.