Els minerals responsables de la formació de vida a la Terra


La vida es va originar com a resultat de processos naturals que van utilitzar les matèries primeres de la Terra primitiva. Els models científics sobre els orígens de la vida gairebé sempre atribueixen als minerals aquestes funcions essencials, com ara la síntesi de components moleculars de la vida o el subministrament d’energia metabòlica. Però en molts casos no es té prou en compte l’evolució geoquímica experimentada per la Terra des de la llunyana època en què van sorgir les primeres formes de vida, ni el fet que els minerals típics d’avui dia, amb els quals de vegades es fan experiments de biogeoquímica, no tenen per què ser els mateixos que abundaven durant els primers 550 milions anys de la Terra, una etapa coneguda com Era Hadeana i cap el final va aparèixer la vida. Una nova investigació sobre la mineralogia de l’Era Hadeana aprofundeix en les diferències entre l’aquesta mineralogia del passat remot i la dels nostres dies, i suggereix que aquestes diferències podrien fins i tot ser més grans del cregut.

L’equip de Robert Hazen l’Institut Carnegie de Ciència, a Washington, DC, Estats Units, va confeccionar una llista de tots els tipus plausibles de minerals presents en la superfície de la Terra Hadeana o poca profunditat en el subsòl, i ha arribat a la conclusió que no més de 420 minerals diferents, o sigui al voltant del 8 per cent dels prop de 5.000 que es troben a la Terra d’avui dia, haurien estat presents durant l’Era Hadeana en la superfície terrestre o prop d’ella. La riquesa mineral de la Terra era per tant molt inferior a l’actual, i malgrat això va ser capaç de generar vida.

La pregunta més òbvia en aquest tema, com a partir d’aquest conjunt limitat de minerals es van forjar les primeres formes de vida ?, No té encara d’una resposta clara i definitiva.

img_17430

La forsterita, un mineral de silicat de magnesi, va ser un dels minerals més abundants en l’Era Hadeana, i va exercir un paper important en processos que van tenir lloc molt a prop de la superfície terrestre. (Foto: Robert Downs, Universitat d’Arizona, Ruff Project)

Una altra pregunta, per què abans hi havia tan pocs minerals i ara hi ha tants ?, Sí que pot ser resposta. Aquesta gran diferència es deu principalment a tres factors.

 

La quantitat modesta de minerals en l’Era Hadeana és una conseqüència de les maneres limitades en què els minerals es van poder formar des de la creació de la Terra fins fa 4.000 milions d’anys. La majoria dels 420 minerals de l’Era Hadeana es van formar a partir de magma (roca fosa que va cristal·litzar lentament en o prop de la superfície terrestre), així com a partir de la modificació d’aquests minerals quan van quedar exposats a l’aigua calenta.

En canvi, milers de tipus de minerals coneguts en l’actualitat són el resultat directe del creixement d’organismes vius, amb parts com ara les petxines i els ossos, així com de la producció de subproductes químics de la vida, com ara l’oxigen de la fotosíntesi.

A més, centenars d’altres minerals que incorporen elements relativament rars, com el liti, el beril·li i el molibdè semblen haver trigat uns mil milions d’ anys o més a aparèixer, perquè és difícil concentrar aquests elements prou per formar nous minerals. Així que aquests minerals lents de formar també estan exclosos de la llista de minerals existents en l’època en què es va forjar la vida.

Diversos minerals d’argila, que, segons algunes investigacions, van poder tenir un paper fonamental en el desenvolupament d’estructures de protovida, estaven certament disponibles a l’Era Hadeana. Alguns minerals de sulfurs, incloent varietats reactives de ferro i níquel, també estaven àmpliament disponibles per catalitzar reaccions orgàniques.

No obstant això, els minerals de borat i molibdat, els quals són força rars fins i tot avui dia, és poc probable que estiguessin presents en l’escenari prebiòtic de la Terra Hadeana, pel que resulten poc creïbles les teories sobre l’origen de la vida que basen les seves explicacions en processos geoquímics que depenen dels minerals d’aquests tipus.

De totes maneres, encara que la geoquímica autòctona de la Terra era bastant limitada en aquella època, no pot descartar-se que s’enriquís per una altra via. Les aportacions extraterrestres a la geoquímica pròpia de la Terra van poder tenir un paper decisiu en el sorgiment de les primeres formes de vida. Una diferència fonamental entre l’Era Hadeana i avui dia és que en aquella època eren molt més freqüents que avui en dia els impactes d’objectes còsmics, incloent no només meteorits sinó també asteroides i cometes. Els impactes van poder aportar alguns materials extra, però també agitar l’escorça terrestre, traient a la superfície en algunes àrees materials que d’una altra manera serien més escassos, i, el que potser és el més important, creant en l’escorça extenses zones de fractura que es van omplir amb aigua calenta. Aquestes àrees hidrotermals poder generar terrenys complexos, amb molts minerals exòtics, aconseguint així la riquesa geoquímica suficient per a la creació de vida.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s