L’origine della vita sulla Terra potrebbe essere nata molte volte. Una competizione tra forme di vita ha portato alla scomparsa di quelle meno efficienti.
La questione dell’origine della vita è particolarmente delicata, perché una di quelle maggiormente influenzate dal pensiero filosofico e, soprattutto, religioso. Tutti abbiamo studiato a scuola che Aristotele pensava che la vita potesse nascere dalla materia inanimata grazie al “fluido vitale”. O di come la teoria della generazione spontanea sia stata definitivamente confutata solo nella seconda metà del XIX secolo da Pasteur.
L’origine della vita, evento unico o inevitabile?
Paradossalmente l’elegante esperimento del padre della microbiologia è una delle bandiere sventolate da chi vuole per forza vedere un intervento divino nella nascita della vita. Ovviamente una bandiera priva di asta e di vento, dato che le condizioni della Terra quattro miliardi di anni fa erano molto diverse da quelle attuali. A partire dalla mancanza di ossigeno nell’atmosfera. L’ossigeno infatti è molto reattivo e non consentirebbe l’assemblaggio spontaneo di macromolecole.
Qualche decennio fa leggevo su alcuni libri di biologia che l’origine della vita fosse da considerarsi un evento improbabile, forse unico. Oggi invece la maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che le condizioni della Terra (e di altri corpi del Sistema Solare) quasi quattro miliardi di anni fa, consentissero l’abiogenesi al punto da renderla un evento probabile, forse inevitabile, che la vita potrebbe essere nata molte volte.
I nostri “mattoni” della vita
Diverse forme di vita avrebbero potuto competere tra loro da subito, portando alla scomparsa di tutte quelle meno efficienti, lasciando come unico vincitore il comune antenato di tutti i viventi terrestri, al quale è stato attribuito anche un nome: LUCA, acronimo per Last Universal Common Ancestor.
La selezione però probabilmente ha iniziato ad agire ancora prima della nascita del primo organismo vivente, nella formazione di quelli che sarebbero diventati i “mattoni” della vita. Tutte le molecole, infatti, che costituiscono i viventi e prendono parte al loro metabolismo, sono composti del carbonio. Molte di queste molecole esistono in coppie speculari, proprio come le mani, tanto che questa proprietà si chiama chiralità (dal greco χείρ mano) .
La selezione molecolare
Le coppie chirali hanno la stessa composizione chimica, gli stessi punti di ebollizione e di fusione, la stessa densità etc. Dal punto di vista chimico sono equivalenti, ma non dal punto di vista biologico. La cellule infatti utilizzano, per esempio, quasi esclusivamente amminoacidi levogiri e zuccheri destrogiri. A partire dal 1953, data del famoso esperimento di Miller-Urey, è stato dimostrato varie volte come sia stato possibile che molecole organiche — i nostri “mattoncini” della vita —, si siano formati in una Terra primordiale con un’atmosfera riducente (priva di ossigeno).
In tutti questi esperimenti si sono generate quantità equivalenti di molecole destrogire e levogire. La chimica infatti è indifferente alla distinzione tra destro e sinistro, ma la biologia no: la vita richiede la forma corretta. Secondo il geofisico e astrobiologo Robert Hazen, la superficie chirale dei minerali ha svolto un ruolo essenziale nella selezione delle molecole con un orientamento preferenziale. Egli ha difatti condotto degli esperimenti che hanno mostrato come su alcune superfici si possano aggregare solo molecole con un determinato orientamento.
Un vivente deve avere la capacità di duplicarsi
Secondo la sua teoria, nel corso di milioni di anni, si sono formate molecole di ogni tipo. Ma solo quelle che si sono autoassemblate più facilmente o che hanno formato legami più forti con le superfici minerali o hanno mostrato maggiore stabilità a temperature e pressioni elevate, sono diventate candidate a formare i futuri organismi viventi.
La definizione di vivente è controversa anche per i biologi. Tuttavia su una cosa non ci sono dubbi: un vivente deve avere la capacità di duplicarsi. Questo ci porterebbe dritti dritti a parlare di acidi nucleici. Questo però è un discorso molto ampio e, come diceva un noto conduttore TV quando ero bambina: «il Big Ben ha detto stop».
