Un team di scienziati dell’Università di Wisconsin-Madison ha condotto uno studio per comprendere i principi fondamentali dell’autocatalisi e le loro possibili implicazioni nella ricerca di vita al di là della Terra.

L’autocatalisi si riferisce a una reazione chimica in cui il prodotto della reazione agisce come catalizzatore per la stessa reazione. In altre parole, la reazione è autosostenibile e autopromuovente. Gli studiosi si sono concentrati specificamente su una classe di cicli autocatalitici chiamati Cicli Autocatalitici basati sulla Comproportionation (CompACs).

In primo luogo, i ricercatori definiscono il concetto di comproportionation nei CompACs. La comproportionation coinvolge la reazione tra una forma ossidata di un elemento o composto, chiamata MHi, e una forma ridotta, chiamata MLo, che porta alla formazione di due stati intermedi MMed e i prodotti di scarto associati, chiamati XComp, M. La stechiometria di questa reazione può variare e in alcuni casi possono essere coinvolte anche specie alimentari aggiuntive.

Il team esplora in seguito due processi ausiliari che possono avvenire nei CompACs: processi ausiliari ossidativi e riducenti. Il processo ossidativo utilizza un ossidante per convertire MMed in MHi, il che porta alla formazione di un CompAC ossidativo. D’altra parte, il processo riducente coinvolge un agente riducente che riduce MMed a MLo, formando un CompAC riducente.

Per comprendere meglio questi cicli, i ricercatori hanno codificato con colori diversi i vari componenti. Gli autocatalizzatori, che svolgono un ruolo fondamentale nei cicli, sono sottolineati. Gli stati intermedi M sono evidenziati in viola, rosso e oro per rappresentare i loro stati più ossidati, intermedi e più ridotti, rispettivamente. L’ossidante e l’agente riducente, coinvolti nei processi ausiliari, sono evidenziati in blu e verde, rispettivamente.

La comprensione dei principi dei cicli autocatalitici non solo getta luce sulla complessità della vita sulla Terra, ma fornisce anche preziose informazioni sulle potenziali condizioni necessarie per la vita altrove nell’universo. Identificando le condizioni più probabili per l’autocatalisi, gli scienziati possono concentrare la loro ricerca di vita su pianeti che presentano caratteristiche simili e un potenziale per reazioni chimiche autosostenibili.

Questa ricerca contribuisce all’esplorazione in corso delle origini della vita e alla possibilità di trovare forme di vita extraterrestri. Espandendo la nostra conoscenza dei principi fondamentali della replicazione e sostenibilità della vita, ci avviciniamo un passo più vicino a svelare i misteri dell’universo.

Fonti:
– Università di Wisconsin-Madison