L'alba sulla terra. Alla scoperta delle origini della vita

L'uomo, fin dalle epoche più remote, ha sempre cercato di penetrare i misteri sulla comparsa della vita sulla nostra Terra, mistero che tale rimane anche alla fine della lettura del volume L'alba sulla terra. Alla scoperta delle origini della vita (tab edizioni, 2022) scritto da Alessandro Giorgetti, biologo, già ordinario di Zootecnica Speciale all’ Università di Firenze. Ovviamente non è un racconto "giallo" e non c'è nessun assassino da scoprire, quindi, la lettura resta interessante e stimolante perché vengono presentate in modo semplice e ben comprensibile le varie definizioni di vita (Cap. l) che ci introducono in un mondo dove si riscontrano difficoltà da parte degli stessi scienziati a trovare una definizione condivisa.

Giorgetti conclude il primo capitolo con una sintesi: la vita come noi la conosciamo è caratterizzata da una nascita e una morte, nel mezzo ci sono le funzioni fondamentali: alimentarsi, espellere i prodotti di rifiuto, crescere, reagire all'ambiente, riprodursi. Semplice e lineare. Questa vita si fonda su delle basi, degli "elementi plastici" che costituiscono il materiale che permette a questa vita di "essere": idrogeno, carbonio, ossigeno, azoto che assieme ad altri macroelementi formeranno le molecole «più o meno complesse, sia di natura organica che inorganica». Tutto questo servirà alla nascita della cellula. Le cose cominciano a complicarsi quando si parte con l'indagine sulla nascita della Terra e la comparsa della vita (Cap. 3). È l’”alba" che ci interessa maggiormente e più stimola l'immaginazione e la curiosità non solo del mondo scientifico.

Forse 4.1 miliardi di anni fa c'era già qualche forma vivente, ma non tutte le fonti concordano. «Anche se non sappiamo esattamente come sono andate le cose possiamo ipotizzare», questo è il leitmotiv di tutte le ricerche storiche sulle origini della vita: ipotizzare. Non c'era nessuna telecamera nascosta a registrare l'evento e «forse quando sarà stata messa a punto una macchina del tempo potremo sperare di avere delle risposte» conclude Giorgetti, ma, nel frattempo non è inutile cercare di capire il più scientificamente possibile come la vita sia apparsa sulla Terra.

Forse nel mare, ma «non troppo in superficie a causa dell'azione negativa delle radiazioni ultraviolette»

o forse nell'atmosfera. «Alcune tendenze di pensiero attuali, che per le origini della vita fanno riferimento a substrati solidi come sede dei processi di sintesi delle prime macromolecole organiche, possono in teoria giustificare sia origini in ambiente liquido che aereo su una superficie».

Dalla cellula procariote, abbastanza “semplice” si passa a quella eucariote, molto più grande e

complessa e siamo nell'Algonchiano (Precambriano). «La cellula eucariote. possiede un nucleo, delimitato da una membrana, che contiene il materiale genetico e diversi tipi di organuli specializzati per lo svolgimento di altrettante funzioni». Con la comparsa di queste cellule compare la riproduzione sessuata con tutto quello che ne deriva: aumentano gli scambi genetici, la variabilità di ciascuna specie e così via. Come si sono formati questi mattoni indispensabili? «Non è chiaro (...), molto probabilmente attraverso l'associazione di più cellule procariote caratterizzate da differenti specializzazioni», cellule che «rappresentano anche un passaggio evolutivo fondamentale per la successiva comparsa di organismi pluricellulari, sia vegetali che animali». Ma bisogna aspettare il cambriano per assistere al Big Bang della vita.

Ma «come si sono originati i primi esseri viventi?», è la domanda che apre il capitolo 4. Le risposte sono molteplici, «ma (…) nessuna (…) può avere la pretesa, dal punto di vista scientifico, di rappresentare la verità assoluta». Le ipotesi sulle “origini”, secondo Giorgetti, sono raggruppate in due famiglie: creazionismo e abiogenesi. Tutte le religioni riconoscono un Dio creatore e «particolarmente articolata è la storia della Creazione presso le fedi abramitiche» con la narrazione descritta nella Genesi (1, 11-31) condivisa «da ebrei e cristiani almeno fino a tutto il Medioevo». Da quel momento in poi si comincia a mettere in dubbio la narrazione letterale fino a rivalutare le teorie abiogenetiche. Questo nonostante molti scienziati abbiano dimostrato che la vita nasce dalla vita e che la generazione spontanea non esiste: Francesco Redi (1626-1697) lo dimostra per gli insetti, l’abate Lazzaro Spallanzani (1729-1799) per i protozoi e Louis Pasteur (1822-1895) per i batteri. Proprio Pasteur dette il colpo di grazia definitivo a questa teoria che, però, risorse nel secolo scorso con l’abiogenesi moderna e la teoria di Alexandr Oparin (1894-1980) - John Bordon Haldane (1892-1964) che cercarono di dimostrare scientificamente la nascita della vita. Stanley Miller (1930-2007) e Harold Hurey (1983-1981) cercarono con un esperimento (1953) la conferma che «non andò oltre la sintesi di due aminoacidi (…) molto lontana dal definirsi “vita”». Infatti, sono continuati gli esperimenti e la formulazione di nuove teorie: Leslie E. Orgel (1927-2007) propose l’Rna come molecola originaria della vita anche se rimaneva la difficoltà di assemblarlo «senza un adeguato corredo enzimatico». Il solito dilemma: sono nate prima le proteine o gli acidi nucleici, l’uovo o la gallina? Sidney W. Fox (1912-1998) «si può considerare uno tra i più autorevoli rappresentanti del primato proteico». Ma «dava per scontato che miscele di aminoacidi fossero presenti sulla Terra» e che «da questi si potesse passare a macromolecole». Mentre Oparin ipotizzava la nascita della vita nel mare, Fox la vedeva sulla terra disponendo gli aminoacidi su pezzi di lava calda dove si sarebbero formati i “proteinoidi” che, col dilavamento, sarebbero arrivati al mare «organizzandosi in microsfere delimitate da una membrana semipermeabile». Tutto ancora da dimostrare, almeno in laboratorio. Se il mondo a Rna trova dei limiti nella sua complessità, Orgel ha pensato a qualcosa di più semplice, il Tna (acidi treonucleici), simili all’Rna e più semplici da sintetizzare, ma, qualsiasi mondo si ipotizzi, l’ostacolo insormontabile è il «passaggio successivo all’organizzazione di macromolecole enzimatiche o polinucleotidiche che è quello della cellularizzazione; infatti, un conto è una macromolecola organica e un conto è una cellula organizzata». In conclusione, come ebbe a dire Fred Hoyle (1915-2001) nel 1982, «la comparsa spontanea di un organismo unicellulare da una casuale combinazione di composti chimici è probabile quanto il montaggio di un Boeing 747 a opera di un tornado che attraversi un deposito di rottami». Se già l’origine della vita e della prima cellula riconosce notevoli difficoltà, i passaggi ulteriori fino ad arrivare alle specie viventi attuali, che sembra abbiano finito di evolversi, comportano altre difficoltà. Per risolverle è entrato in scena il darwinismo, da Charles Darwin (1809-1882): «quelli che hanno maggior successo riproduttivo hanno caratteristiche che conferiscono loro un migliore adattamento all’ambiente (fitness); attraverso la selezione naturale le generazioni successive si arricchiscono così degli individui dotati dei caratteri più vantaggiosi e da qui deriva una progressiva differenziazione nel tempo di una qualsiasi specie rispetto alle situazioni precedenti». Ma la selezione naturale non basta ecco che entrano in scena le mutazioni che «molto raramente portano ad un miglioramento della fitness». Entra allora in campo la deriva genetica e i flussi genici che «possono spiegare la nascita di nuove specie o, al limite, di generi diversi», ma per la macroevoluzione «cioè quella che dovrebbe spiegare l’esistenza di famiglie, ordini, classi e addirittura regni diversi le cose si fanno più complicate». Interessanti le critiche a selezione naturale e mutazioni fatte da Lynn Margulis che vede come motore dell’evoluzione l’«associazione simbiotica tra organismi appartenenti a taxa diversi». Complesso è spiegare certi organi e strutture solamente con l’azione del Caso che, in queste situazioni dovrebbe avere una «intelligenza e una volontà che non dovrebbero essere sue caratteristiche». Le critiche aumentano e nuove ipotesi si presentano: l’ipotesi Gaia e l’Intelligent Design. La prima «vede la Terra nel suo insieme come un sistema vivente con «la biosfera (…) entità autoregolante in grado di mantenere costantemente ordine nel sistema tramite il controllo di entrambe le sue componenti biotica (…) e abiotica». C’è chi vede in questo una nuova teleologia che spiega la non accettazione da parte del mondo scientifico. L’Intelligent Design (ID) vede la vita biologica funzionare «in modo troppo complesso per essere spiegata solamente con la selezione naturale, le mutazioni casuali e il drift, ma deve essere il risultato di un Intelligent Designer». L’ID nasce negli anni novanta del secolo scorso al Discovery Institute di Seattle grazie a Stephen Meyer e Jonathan Wells autore di Icons of Evolution: Science or Myth? Altri autori di riferimento sono Michael Behe con il suo Darwin’s Black Box (1996) che descrive la “complessità irriducibile” di molte strutture biologiche che difficilmente possono essere nate «per caso o con aggiunte successive». Altro autore citato da Giorgetti è William Dembski, filosofo e matematico che afferma come i sistemi a complessità irriducibile «non possono essere spiegati dalla teoria dell’evoluzione darwiniana; da ciò si dedurrebbe la necessità dell’intervento di un progettista intelligente che abbia creato la vita o comunque guidato l’evoluzione». «L’ID non nega né l’evoluzione né la possibilità di derivazione dei primi esseri viventi da molecole inorganiche», ma contesta «solo il “motore” di tali eventi: non il caso ma un progettista intelligente». Le teorie sono tante e la ricerca delle origini della vita vede molti scienziati dedicarsi a queste ricerche «allo scopo di contribuire a una migliore comprensione di una serie di possibili eventi che (…), comunque, per ovvie ragioni, non potranno mai sollevarsi al di sopra della “teoria” ed essere scientificamente dimostrati come verità assoluta».