Congelare e scongelare: la chiave nascosta dell’origine della vita?
L’origine della vita sulla Terra potrebbe avere radici molto più fredde di quanto chiunque avesse immaginato. Un gruppo di ricercatori dell’Earth-Life Science Institute (ELSI), presso l’Institute of Science Tokyo, ha pubblicato risultati che ribaltano parecchie certezze. I cicli di congelamento e scongelamento, quei passaggi ripetuti dal ghiaccio all’acqua liquida che probabilmente si verificavano di continuo sulla Terra primordiale, potrebbero aver funzionato come un vero motore silenzioso. Un meccanismo capace di spingere le prime strutture simili a cellule verso la crescita, la fusione e, alla fine, l’evoluzione.
Per anni, la comunità scientifica ha puntato lo sguardo su ambienti caldi: pozze che si prosciugavano al sole, sorgenti idrotermali negli abissi oceanici. Posti dove il calore concentrava le molecole e favoriva le reazioni chimiche. Questo studio, pubblicato su Chemical Science nell’aprile 2026, aggiunge al quadro un candidato inatteso: gli ambienti ghiacciati. E lo fa con esperimenti piuttosto eleganti.
Membrane diverse, comportamenti opposti
Il team ha costruito delle minuscole bolle lipidiche, chiamate vescicole, usando tre tipi di fosfolipidi con strutture leggermente differenti: POPC, PLPC e DOPC. La differenza sta nel grado di insaturazione delle catene di acidi grassi. Sembra un dettaglio da addetti ai lavori, ma le conseguenze sono enormi. Le membrane composte da POPC risultano più rigide e compatte. Quelle fatte di PLPC o DOPC, invece, sono più fluide e meno ordinate.
Quando queste vescicole sono state sottoposte a cicli di congelamento e scongelamento ripetuti, i risultati hanno parlato chiaro. Le bolle con membrane rigide tendevano ad ammassarsi senza fondersi davvero. Quelle con membrane più fluide, al contrario, si univano formando compartimenti più grandi. Più la membrana era fluida, più la fusione avveniva con facilità. Come ha spiegato la ricercatrice Natsumi Noda, durante la formazione dei cristalli di ghiaccio le membrane si destabilizzano, e al momento dello scongelamento quelle meno compatte espongono regioni idrofobiche che favoriscono l’interazione con le vescicole vicine.
Questo meccanismo è tutt’altro che banale. La fusione tra protocellule permetterebbe di mescolare il contenuto di compartimenti diversi. Sulla Terra primitiva, dove le molecole organiche erano sparse nell’ambiente, questo tipo di mescolamento avrebbe potuto mettere insieme gli ingredienti giusti per reazioni chimiche sempre più complesse.
Catturare il DNA e trattenere le informazioni
C’è poi un altro aspetto affascinante. Il team ha verificato la capacità delle vescicole di catturare e trattenere DNA. Le bolle fatte di PLPC si sono dimostrate decisamente più efficienti in questo compito rispetto a quelle di POPC, sia prima che dopo i cicli di congelamento e scongelamento. Chi conserva meglio il materiale genetico ha un vantaggio enorme in termini evolutivi, anche a livello di strutture così primitive.
Esiste però un compromesso delicato. Le membrane fluide favoriscono la fusione e la cattura di molecole, ma rischiano anche di diventare instabili sotto stress, perdendo il proprio contenuto. Le prime protocellule di successo dovevano trovare un equilibrio tra permeabilità e stabilità. Come ha sottolineato il professor Tomoaki Matsuura, responsabile dello studio, una selezione ricorsiva delle vescicole cresciute tramite questi cicli, combinata con meccanismi di scissione come la pressione osmotica, avrebbe potuto portare gradualmente verso cellule primordiali capaci di evoluzione darwiniana.
Quello che emerge è un quadro dove processi fisici semplicissimi, il gelo e il disgelo, potrebbero aver giocato un ruolo decisivo nel passaggio da semplici bolle molecolari alle prime cellule capaci di evolversi. L’origine della vita potrebbe non essere nata dal calore, ma dal freddo.
