A oggi, tutte le forme di vita conosciute, sono accomunate da uno stesso antenato, LUCA (Last Universal Common Ancestor). Ma non è detto che esso condivida la stessa biochimica con tutti i tipi di vita, anche quella tuttora non conosciuta, come ad esempio la vita aliena. Questo insieme condiviso di composti chimici, componenti e reazioni ha permesso di definire una classe di universalità nella descrizione della vita esistente, ristretta però alla vita che conosciamo.

Un team di ricercatori dell’Arizona State University, attraverso un approccio statistico, è riuscito a estendere questo concetto di universalità, slegandolo dalla dipendenza della chimica della vita terrestre. Il significato di questa scoperta è straordinario. Questo modello infatti, guiderà gli astrobiologici nella ricerca di vita nell’Universo, rivolta non più alle forme viventi che già conosciamo, ma anche a qualcosa di nuovo.

Un approccio statistico alla biochimica

Lo studio condotto si è focalizzato sugli enzimi, motori funzionali della biochimica e ottimo candidato per identificare delle universalità. Sfruttando un approccio statistico tipico della fisica, il gruppo ha studiato un ampio set di dati genomici noti, per ricavarne la composizione enzimatica e acquisire la maggior parte della biochimica terrestre. Dai risultati di questa analisi è emersa però la presenza di pattern, schemi, statistici nelle funzioni degli enzimi indipendenti dalla biochimica nota.

Questo suggerisce l’esistenza di una nuova classe universale, che può permettere agli scienziati d’interrogarsi su nuovi tipi di biochimica esistente. Il coautore dell’articolo pubblicato, Hyunju Kim, assistente professore di ricerca dell’ASU, afferma:

“Abbiamo identificato questo nuovo tipo di universalità biochimica dai modelli statistici su larga scala della biochimica. Abbiamo scoperto che sono più generalizzatili a forme di vita sconosciute rispetto a quella tradizionale, descritta dalle specifiche molecole e reazioni comuni a tutta la vita sulla Terra.”

L’universalità biochimica e fisica

La biochimica consiste nello studio delle reazioni complesse che danno origine alla vita. L’universalità in questo ambito deriva dalla presenza di elementi comuni in tutte le forme viventi a oggi note. Questo concetto però, assume un significato differente rispetto a quello tipico della fisica. Qui infatti, con il termine universalità si intendono delle caratteristiche o proprietà comuni tra sistemi osservati su larga scala.

A tal riguardo è possibile definire quindi delle classi di universalità che racchiudono modelli matematici caratterizzati da questi comportamenti medesimi. Essi vengono descritti da leggi fisiche invarianti al variare della scala di osservazione del sistema e sono caratterizzate dai cosiddetti esponenti critici. Si tratta di fattori fondamentali per l’identificazione di una classe universale. La presenza degli stessi esponenti critici in diversi modelli, difatti, li rende componenti di una uguale classe di universalità.

L’esistenza in biochimica di questa universalità fisica potrebbe avere importanti implicazioni sulla formazione di modelli di nuovi esempi di vita. Oltre cioè alla biochimica specifica e alla storia evolutiva che conosciamo oggi. Oltre anche, all’antenato comune che accomuna tutte le forme di vita sulla Terra: LUCA.

Chi è LUCA?

L’acronimo deriva dall’inglese, Last Universal Common Ancestor, e si riferisce, per l’appunto, all’ultimo antenato comune universale. La teoria sostiene LUCA come il progenitore di tutti gli organismi attualmente noti.

La classificazione più generica degli organismi viventi comprende batteri, archei, ossia i batteri antichi, ed eucarioti (animali, pianete, funghi, protozoi). Tutti questi discendono dallo stesso antenato comune, LUCA, esistito circa 3-4 milioni di anni fa. A oggi non è ancora chiaro se si trattasse di un organismo individuale oppure di un gruppo di antenati comuni che ha condiviso l’eredità genetica con gli organismi moderni.

Quello che è praticamente certo però, grazie allo studio condotto, è la possibilità che LUCA si limiti ad accomunare la sola vita esistente. Questo aprirebbe le porte a nuove forme viventi esistenti e nuova biochimica da scoprire. Quale sarà l’origine della vita là fuori nell’immenso e infinito universo?

Qui lo studio completo, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS): Scaling laws in enzyme function reveal a new kind of biochemical universality.

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