La ricerca interdisciplinare affronta questioni cosmiche dalla scala atomica a quella planetaria
I tentativi dell’umanità volti a comprendere le nostre origini e la nostra evoluzione continuano ad apparire come un puzzle complesso. Nonostante i progressi compiuti in vari campi scientifici, le risposte attuali sono ancora frammentarie e incomplete.
Chiarire alcuni dei principali interrogativi della scienza
Finanziato dal programma di azioni Marie Sklodowska-Curie, il progetto oLife ha riunito una vasta gamma di discipline che vanno dalla biologia molecolare all’ecologia evolutiva, dalla biochimica all’astrofisica. «Il programma di borse di ricerca di oLife ha reclutato 18 brillanti ricercatori post-dottorato per condurre ricerche interdisciplinari dal basso verso l’alto, con l’obiettivo di aprire nuove strade nelle aree più affascinanti della scienza», osserva Wouter Roos, che ha coordinato il programma insieme al collega Floris van der Tak. «La missione di questi ricercatori è stata quella di esplorare le condizioni e i confini planetari che rendono possibile la vita e di scoprire le origini della vita sulla Terra.» «L’équipe ha anche indagato su ciò che definisce la vita, dalle molecole più piccole a intere biosfere, oltre a lavorare sulla modellizzazione e sulla previsione dei processi vitali, nonché a trovare il modo di guidarli», aggiunge Roos. In definitiva, si è cercato di capire come la vita possa essere distribuita nell’universo.
Evoluzione chimica a livello molecolare
I ricercatori hanno analizzato i fenomeni a livello di sistema per capire la ragione per cui gli aggregati molecolari presentano funzionalità diverse rispetto alle parti che li compongono, concentrandosi sull’autocatalisi e sui sistemi chimici autoreplicanti. Hanno studiato lo sviluppo dei compartimenti partendo da blocchi organici dalla nano alla microscala e definito l’evoluzione di antichi organismi esaminando la stabilità dei lipidi. Inoltre, hanno approfondito il modo in cui le reazioni autocatalitiche portino all’omochiralità, considerata essenziale per il riconoscimento molecolare e la biosintesi.
Svelare i meccanismi a livello cellulare
Passando a scale più grandi, i ricercatori hanno studiato la fusione dei batteri senza pareti cellulari che si ritiene somiglino alle prime forme di vita sulla Terra. Ulteriori obiettivi della ricerca sono stati l’evoluzione dei trasportatori di aminoacidi nei funghi e nei lieviti e il modo in cui la comunicazione tra le cellule influisce sulla selezione naturale. Avvalendosi di tecniche avanzate di microscopia, i ricercatori hanno esaminato il trasporto di molecole attraverso le membrane cellulari e la variabilità della traduzione proteica durante la divisione cellulare dei lieviti per comprendere le oscillazioni metaboliche e del ciclo cellulare.
Studio delle funzioni biochimiche della Terra
La ricerca in ambito biochimico era orientata all’evoluzione delle funzioni enzimatiche nelle cellule, in particolare alla loro capacità di rimuovere le molecole tossiche. Tale funzionalità è stata ricondotta a quasi 3 miliardi di anni fa, prima che l’atmosfera terrestre ospitasse concentrazioni significative di ossigeno. I ricercatori si sono poi concentrati su come le molecole di RNA possano essere state il punto di partenza della genetica, misurando la capacità di formare strutture più grandi da parte degli zuccheri e di altri elementi costitutivi. Inoltre, hanno approfondito l’origine delle cellule eucariotiche provenienti da antenati batterici e archeali, concentrandosi sugli enzimi che creano diversi tipi di lipidi per le loro membrane in sistemi sintetici e viventi.
Alla ricerca di vita sugli esopianeti
Infine, sulla scala più grande, i ricercatori hanno esaminato quali osservazioni degli esopianeti potessero indicare la presenza di vita extraterrestre. Analizzando decenni di immagini satellitari della Terra, hanno cercato di individuare schemi tali da suggerire un’attività biologica al di là della semplice temperatura o delle differenze acqua/terra. Inoltre, l’équipe ha esaminato l’abitabilità delle lune intorno agli esopianeti. Nel corso del progetto, sono stati pubblicati 64 articoli scientifici sottoposti a revisione paritaria e sono state tenute 88 presentazioni in conferenze. Il programma ha previsto anche una componente didattica completa incentrata sullo sviluppo delle competenze accademiche e professionali. I partecipanti hanno seguito corsi su temi quali la proprietà intellettuale e i brevetti, la gestione dei progetti, le competenze interdisciplinari e le capacità di leadership. Inoltre, è stato fornito un orientamento professionale sia per i percorsi accademici che per quelli non accademici e, in tale direzione, sono state organizzate due giornate dedicate alla carriera.
Parole chiave
oLife, origine, Terra, evoluzione, ricerca interdisciplinare, vita extraterrestre, esopianeti
