L’ENZIMA CHE PRODUSSE OSSIGENO MOLECOLARE SULLA TERRA!

Nella Terra neonata, l’ossigeno era una cosa rara e anche un pò tossica per la vita di allora! Era materiale di scarto! La vegetazione (che popola il nostro pianeta sotto molteplici forme da molto più tempo di noi) ancora oggi adotta questo scambio: espelle l’ossigeno e utilizza l’anidride carbonica per il suo ciclo vitale.

Gli studiosi, stando così le cose, si sono sempre domandati cosa…o chi…fra gli organismi viventi, abbia dato il via a una concentrazione di ossigeno tale nell’atmosfera, da costringere le vite che si sarebbero generate dopo ad adattarsi a questo elemento chimico per sopravvivere.

Il cambiamento fondamentale pare essere avvenuto fra i 2/3 miliardi di anni fa a opera di un enzima catalizzatore….

Astrobiologia: i mattoni nella vita - Copyright degli aventi diritto
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L’ossigeno molecolare è una cosa costruita nel tempo! Secondo il professor  Gustavo Caetano-Anollés, responsabile del team di ricerca presso l’Itituto di Biologia Genomica all’Università dell’Illinois ha detto: “Gli scienziati sono concordi nell’affermare che circa 2,4 miliardi di anni fa ci fu un grande picco di ossigeno sulla Terra.”

Gli studi di questa ricerca si sono basati sull’analisi strutturale e funzionale di alcune regioni distinte delle strutture proteiche (regioni chiamate pieghe) che fanno parte di un kit universale in dotazione alle cellule viventi! Secondo il professor Caetano-Anollés, queste pieghe sono molto più stabili rispetto alle sequenze di aminoacidi che li compongono; mutazioni o altri cambiamenti, spesso avvengono in sequenza senza interrompere la struttura o la funzionalità della proteina: ecco perchè le pieghe sono considerate affidabili da questo punto di vista.

Tutto sembra partire dal GRANDE EVENTO DELL’OSSIGENAZIONE avvenuto a opera di alcuni microrganismi fotosensibili. Ma proprio per questo gli studiosi non hanno potuto fare a meno di domandarsi, perchè si sia cominciato a produrre così tanto ossigeno, dato che era tossico per la vita di allora. Caetano-Anollés e il suo team, hanno cercato proprio questo motivo scatenante che ha reso irreversibile il meccanismo, costringendo chi è venuto dopo nella fase evolutiva (compresi noi umani), o a respirare ossigeno o a estinguerci prima ancora che la natura pensasse a noi!

Il professore Gustavo Caetano-Anollé - Credits: L. Brian Stauffer
Il professore Gustavo Caetano-Anollé - Credits: L. Brian Stauffer

I ricercatori hanno cercato le risposte nei  “fossili molecolari” che ancora risiedono nelle cellule viventi analizzando propio quelle pieghe delle proteine ??in quasi un migliaio di organismi che rappresentano tutti i campi della vita. L’analisi ha rivelato che la reazione più antica del metabolismo aerobico coinvolga la sintesi della vitamina B6 che è essenziale per l’attività di molti enzimi proteici. La datazione è stata stimata attorno ai 2.9 miliardi di anni fa. Stime ci dicono addirittura che l’inizio della “respirazione dell’ossigeno” potrebbe risalire a 300/400 milioni di anni prima del GRANDE EVENTO DELL’OSSIGENAZIONE, in accordo con il fatto che la produzione di ossigeno era un cambiamento già iniziato da parecchi milioni di anni prima, rispetto all’inizio del suo picco di massima produzione.

Il periodo a cui si fa riferimento è il momento in cui i ghiacci ricoprivano la nostra Terra per la maggior parte delle terre emerse, questo spiegherebbe la presenza dell’enzima che ha fatto da catalizzatore per la produzione d’ossigeno: il ghiaccio presente sulla Terra di allora, reagiva ai raggi solari producendo perossido di idrogeno. Quando i ghiacci si scioglievano, il perossido di idrogeno entrava in contatto con i microrganismi, che usando il manganese come catalizzatore, degradavano il perossido di idrogeno che come sottoprodotto dava l’ossigeno…che noi respiriamo tutt’ora! (Fonte: http://astrobio.net)

Varie ed eventuali.

1. Bellissimo video tratto dalle immagini riprese dalla sonda LRO, in orbita sulla Luna.

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2. Controllo incrociato dei dati recuperati dalla sonda Magellan con quelli della Venus Express: il risultato è uno splendida immagine che ricostruisce in 3D il vulcano Idunn. Questo vulcano venusiano è alto 2.5 km e si estende per una superficie di 200 km di diametro. Il filmato conferma a pieno la recente attività vulcanica del pianeta, sul quale è molto difficile trovare crateri d’impatto; questo perchè si suppone che i crateri stessi siano stati coperti dalla lava che tutt’ora cola sul pianeta dalle bocche vulcaniche attive!

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3. Lo strumento HFI (High Frequency Instrument) del telescopio Planck, che serviva a mappare la radiazione che permea il nostro Cosmo da sempre, ha smesso di funzionare! HFI, per poter lavorare bene aveva bisogno di una temperatura proibitiva “prossimissima” allo zero assoluto, ora però questa è venuta meno, aumentando di 2.5 millesimi di grado negli ultimi giorni, tanto è bastato perchè HFI non fosse più in grado di vedere nulla!! Lo strumento ha comunque onorato la sua funzione, soddisfacendo a pieno le aspettative! Nato da un progetto ormai “vecchio” di 20 anni, ha funzionato egregiamente (e in condizioni proibitive) per 976 giorni! HFI ha mappato il Cosmo alle frequenze che vanno da 100 a 850 GHz.

Nulla è perduto però per il telescopio Planck! A bordo resta sempre la seconda camera sensibile, la LFI (Low Frequency Instrument), che lavora alle frequenze che vanno da 30 a 70 GHz. Avremo, quindi, ancora molti dati dallo spazio a opera di Planck, mentre il lavoro grosso degli scienziati incomincia ora! I dati raccolti da HFI sono tantissimi e verranno messi a a disposizione della comunità scientifica entro il 2013. (Fonte:  skylive.it)

Rappresentazione artistica del telescopio Planck - Credits: D. Ducros
Rappresentazione artistica del telescopio Planck - Credits: D. Ducros

4. SpaceX: rinviata a data da destinarsi il lancio della capsula Dragon dell’agenzia SpaceX verso la Stazione Spaziale. Inizialmente confermata per il 7 febbraio, attualmente vi è stata una posticipazione del lancio per cause ancora da rendere note! Fin da subito, però, la data stabilita non era stata del tutto confermata. NASA e SpaceX stanno collaborando insieme per la riuscita di questo volo! Si attende la nuova data per il lancio!

Capsula Dragon - Credits: SpaceX
Capsula Dragon - Credits: SpaceX

5. E’ rientrata in punta di piedi la sonda russa Phobos Grunt. Nella serata italiana di sabato 15 gennaio 2012, è precipitata a 1200 km dalle coste del Cile! Neanche il tempo di inizaire e subito si è concluso l’ambizioso progetto dei russi di tornare a viaggiare oltre l’orbita terrestre, fino ad arrivare alla luna marziana Phobos, per atterrarvi e riportare a casa un campioncino di sabbia da analizzare! Con la sonda russa se ne va anche il primo orbiter cinese YingHuo-1!! Intanto è curioso sapere che la traiettoria di Phobos Grunt lo stava portando a esplodere proprio sulle nostre teste, ancora una mezz’oretta e lo spettacolo sarebbe stato “spaziale”!

Schema del punto di disintegrazione della Phobos-Grunt e dell'orbita che stava percorrente...ancora pochi minuti e sarebbe passata sopra.... - Copyright degli aventi diritto
Schema del punto di disintegrazione della Phobos-Grunt e dell'orbita che stava percorrendo...ancora pochi minuti e sarebbe passata sopra.... - Copyright degli aventi diritto

Dal Cosmo è tutto….CIELI SERENI

Francesca