“Pronti, Partenza… Vita!” Documenti e ipotesi sull’origine della vita sulla Terra
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Pronti, partenza … vita!
Documenti e ipotesi sull’origine della vita sulla Terra
mostra didattico-divulgativa realizzata da Euresis
per il Meeting per l’Amicizia tra i Popoli di Rimini 1998
presentata a Melzo in occasione della Fiera delle Palme 2004
a cura del Centro Culturale “Marcello Candia”
Tra i fenomeni naturali, l’origine della vita si presenta come un
evento del tutto eccezionale. Lo studio di tale fenomeno risulta
estremamente complesso, in quanto non è possibile applicare in
questo caso un metodo rigorosamente scientifico che ha come
prerogativa la riproducibilità dell’evento.
Scopo di questa mostra è accompagnarvi in un viaggio che,
partendo dagli estremi confini dello spazio e del tempo, vi
conduca sino a quell’evento meraviglioso che è stata la comparsa
della vita sulla terra.
Dalle più lontane galassie, poste ai massimi limiti del cosmo
accessibili ai nostri strumenti, giungeremo al sistema solare e
alla nostra Terra, accompagnata dal suo fedele satellite, la cui
funzione non è soltanto quella di rendere chiare le nostre notti e
di ispirare i poeti, ma ancor prima quella di aver reso possibile lo
sviluppo della vita.
Questa “storia”, secondo l’ipotesi cosmologica attualmente più
accreditata, ha avuto inizio con l’espansione di materia e energia
a partire da uno stato caratterizzato da valori inimmaginabili di
densità e temperatura. Dopo oltre dieci miliardi di anni, qualcosa
di prodigioso è successo: la materia prendeva vita, si animava,
diveniva in grado di riprodursi.
Questa mostra non pretende certo di spiegare tutti i “perché”
che affollano la mente di un “osservatore intelligente”, quale è
l’uomo. E il perché più essenziale riguarda proprio la vita . Che
cos’è veramente la vita?
All’inizio del percorso della mostra si è ritenuto utile riportare
alcune definizioni di “vita”: le prime sono puramente tecniche,
come si possono normalmente trovare nei testi di biologia; altre
riflettono la percezione che alcuni grandi uomini hanno della vita
nel suo livello più profondo: quello dell’io umano.
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La vita è un sistema chimico capace di perpetuarsi e soggetto a
una evoluzione darwiniana.
Programma di esobiologia della Nasa
La vita è un sistema autoregolabile ad alto contenuto
informazionale e capace di riproduzione ed evoluzione.
Definizione comunemente adottata dai biologi
La vita è sogno.
Calderon de la Barca
La vita non è sogno.
Meeting di Rimini 1998
Se la felicità non esiste, cos’è dunque la vita?
Giacomo Leopardi
…Che è mai la vita?/E’ l’ombra di un sogno fuggente/la favola
breve è finita/il vero immortale è l’amor.
Giosué Carducci
La vita non è che un’ombra che cammina; un povero
commediante che si pavoneggia e si agita, sulla scena del
mondo, per la sua ora, e poi non se parla più; una favola
raccontata da un idiota, piena di rumore e di furore, che non
significa nulla.
William Shakespeare, Macbeth
La vita è una cosa nostra, ma la sua consistenza, il suo
svolgimento non è nostro, ciò di cui è fatta la vita non è nostro.
La vita è tua ma ciò di cui è fatta non è tuo.
Luigi Giussani
La vita dell’uomo consiste nell’affetto che principalmente lo
sostiene e nel quale trova la sua più grande soddisfazione.
San Tommaso D’Aquino
Chi osserva con attenzione i fatti riportati in questa
mostra non potrà evitare lo stupore di fronte alla
impressionante combinazione di eventi che hanno dato
origine al fenomeno “vita”.
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Dalle molecole prebiotiche agli organismi
Nelle condizioni della Terra primordiale si è dimostrato
possibile ottenere alcuni dei composti organici fondamentali che
si trovano in tutti gli esseri viventi (composti prebiotici), ma
nessun assemblaggio complesso dei medesimi che possa
assomigliare ad un organismo. Gli esperimenti "alla Miller"
dimostrano così che è possibile nelle condizioni della Terra
primitiva lo sviluppo di una chimica prebiotica, ma non
dimostrano la possibilità di una genesi spontanea di organismi.
Come pure le sostanze riscontrate nello spazio aperto in
comete e meteoriti, sono composti prebiotici, cioè di interesse
biologico, ma non viventi.
Tuttora tra gli scienziati c’è una sostanziale incertezza circa i
meccanismi di formazione dei primi organismi viventi.
Qualcosa di più si può dire circa l’ambiente dove si sono
probabilmente formati.
Un'idea che per parecchi decenni è stata condivisa da molti
biologi, è che la vita si sia originata in piccoli stagni caldi
comunicanti con gli oceani, dove gli ingredienti chimici necessari
per il processo si sarebbero accumulati progressivamente, dando
origine al "brodo primordiale", una sorta di laboratorio chimico
naturale dove si sarebbero svolti i processi necessari per
l'assemblaggio delle protocellule. Il primo a proporre questa
ipotesi è stato lo stesso Darwin sul finire del XIX secolo. Tuttavia,
il progresso delle conoscenze rende oggi questa ipotesi assai
improbabile. La ragione di questo convincimento risiede nel fatto
che il nostro pianeta è stato bombardato per parecchie centinaia
di milioni di anni da asteroidi e comete di imponenti proporzioni,
alcuni anche di 100 chilometri di diametro. Un oggetto di queste
dimensioni sarebbe stato in grado di portare a ebollizione e far
evaporare tutti gli oceani, e, per quanto ne sappiamo, questo
evento non solo è accaduto, ma deve essersi anche ripetuto
parecchie volte. Questo periodo di intenso bombardamento deve
essere iniziato con la nascita dei pianeta, 4,6 miliardi di anni fa, e
deve essersi protratto fino a circa quattro miliardi di anni fa.
Non appena l'intensità dei bombardamento sì è ridotta, le
primitive forme di vita, organismi unicellulari molto semplici,
hanno preso possesso in tempi rapidissimi di molti habitat
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superficiali, dove ancora oggi possono essere rinvenute come
reperti fossili. Ma dove si erano originate queste cellule
primordiali?
Gli elementi oggi a disposizione suggeriscono fortemente che
le prime cellule si siano sviluppate in corrispondenza delle bocche
idrotermali, che si trovano lungo le dorsali oceaniche. Si tratta di
formazioni vulcaniche sottomarine scaglionate lungo le linee di
collisione delle zolle continentali. Questi habitat non solo
avrebbero rappresentato un vero e proprio rifugio entro il quale i
primi organismi si sarebbero protetti dal bombardamento dei
meteoriti, ma anche l'ambiente idoneo per lo sviluppo della vita
primordiale.Che cosa avvalora questa convinzione? Queste
formazioni vulcaniche presentano una serie caratteristiche
chimico-fisiche che sono teoricamente richieste perché questo
processo possa avvenire: energia, sottoforma di gradienti di
temperatura che dai valori elevati che caratterizzano le emissioni
vulcaniche scendono a quelli delle acque oceaniche; composti
chimici di vario tipo, come organici e sostanze riducenti (per
esempio metano e acido solfidrico) che nel complesso
formavano e formano ancora, un ambiente acido tutt’attorno alle
bocche medesime. Una volta sviluppatisi, questi organismi hanno
continuato a occupare questi habitat nutrendosi delle sostanze ivi
disponibili grazie a meccanismi di assimilazione molto semplici.
Gli organismi adattati a questi ambienti sono stati denominati
archibatteri perché siano stati i primi a essersi sviluppati .
Queste ipotesi non sono pura speculazione. Gli archibatteri
esistono ancora oggi, confinati in habitat molto ristretti, e
presentano caratteristiche davvero sorprendenti se paragonate a
quelle degli altri organismi unicellulari: resistono a temperature
vicine all’ebollizione dell'acqua, sono adattati ad ambienti molto
acidi e possono nutrirsi di composti dello zolfo. In considerazione
di questa capacità adattativa sono denominati estremofili ( cioè:
prediligono condizioni estreme).
Per concludere, la storia dell’origine degli archibatteri mette in
evidenza un altro importante ruolo della tettonica a placche.
Senza di essa non ci sarebbero state le bocche idrotermali e
forse la vita non si sarebbe mai sviluppata sulla Terra.
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Dadi truccati?
Il percorso proposto dalla mostra dovrebbe avere dato un'idea
della complessità dei problemi che gli scienziati hanno dovuto
affrontare nel tentativo di spiegare in che modo la vita abbia
potuto originarsi sulla Terra. Sebbene nessuno di loro abbia
potuto fornire una interpretazione plausibile dei meccanismi alla
base di questo straordinario evento, sono comunque ammirevoli i
loro numerosi tentativi, alcuni davvero geniali, che hanno
consentito di impostare uno dei problemi scientifici più
affascinanti e misteriosi.
In ogni caso dalle conoscenze attuali emerge un interrogativo
di fondo che ancora oggi non trova alcuna risposta definitiva: la
comparsa della vita è un evento inevitabile qualora le condizioni
chimico-fisiche al contorno le siano favorevoli, oppure è un
evento accaduto contro ogni calcolo delle probabilità? Bisogna
affermare con onestà che nessuno può dare una risposta certa a
questa domanda.
Comunque l'una e l'altra di queste possibilità suscitano a loro
volta ulteriori interrogativi. Se la vita è un evento necessario, ciò
significa che nella materia è irresistibilmente iscritta una
tendenza a evolvere fino a tale livello di complessità. Se invece la
comparsa della vita è un evento casuale, ci si domanda da dove
sia arrivato il "suggerimento" che ha portato a percorrere con
successo tutte le innumerevoli e improbabili tappe che dal mondo
prebiotico hanno portato ai viventi. Sia l'uno sia l'altro scenario
fanno pensare alla "fortuna" di un giocatore d'azzardo che,
gettando molte volte i dadi, risulti sempre vincitore.
Come non pensare che i dadi siano truccati?
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Un assemblaggio per caso?
La probabilità che la vita sia nata dalla combinazione casuale di
atomi, è stata paragonata dall’astrofisico Fred Hoyle alla
possibilità che una tromba d’aria, attraversando un hangar
contenente i pezzi di un Jumbo, riesca a raggrupparli mettendo
insieme un aereo perfettamente funzionante.
… per gli amanti della musica, vi è la
stessa possibilità che un gatto
saltellando sulla tastiera di un
pianoforte riesca a comporre la
nona sinfonia di Beethoven.
… e per i letterati, vi è la stessa
probabilità ch e u n a sci mmi a
pestando a caso sui tasti di un PC
componga la Divina Commedia.
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Cosa ne pensa…
Credo che nessuno scienziato che esaminasse le coincidenze
straordinarie, la mostruosa serie di accidentalità, potrebbe
evitare di concludere che le leggi della Fisica Nucleare siano state
deliberatamente progettate per le conseguenze che producono
all’interno delle stelle. Se è così, allora il mio apparente vagare è
diventato parte di uno schema tessuto nella profondità.
Altrimenti saremmo di nuovo di fronte ad una mostruosa
sequenza accidentale.
Fred Hoyle, Astrofisico
Poiché noi siamo qui, e osserviamo il cosmo, esso deve aver
favorito la nostra apparizione. La vita intelligente non può
esistere ovunque, nello spazio e nel tempo; è stato necessario un
universo dell’età giusta perché si siano potute formare le stelle e
produrre gli elementi alla base della vita; c’è voluto una stella, il
nostro Sole, che ha irraggiato la quantità giusta di radiazione per
permettere l’evoluzione delle primitive forme di vita sino
all’uomo. Una stella che, a differenza del Sole che brucia da
cinque miliardi di anni e brucerà per altri cinque, irraggiasse solo
per qualche miliardo, non consentirebbe un tempo sufficiente per
un’evoluzione come quella avvenuta sulla Terra.
Brandon Carter, Astrofisico
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Se le costanti universali che sono alla base della fisica
dell’universo avessero valori anche minimamente diversi, noi non
saremmo qui, la vita non si sarebbe potuta sviluppare.
John Barrow e Frank Tipler, “Il Principio Antropico”
La mia idea è che nell’origine e nella storia dell’universo si
manifesti un grande disegno. Noi non siamo semplici creature del
caso e della necessità, ma partecipiamo in un ruolo centrale al
grande dramma cosmico.
John Eccles, Premio Nobel
Tutti i corpi, il firmamento, le stelle, la Terra e i suoi regni non
valgono la più piccola intelligenza: questa conosce tutto ciò e se
stessa; i corpi no. Da tutti i corpi messi insieme non si potrebbe
ricavare un piccolo pensiero: questo è impossibile, appartiene a
un altro ordine….
Blaise Pascal “Pensieri”
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La Mostra è stata curata da
Mario Gargantini, Elio Sindoni, Paolo Tortora
Il presente fascicolo è estratto dal catalogo della mostra
pubblicato da Itacalibri: www.itacalibri.it
L’allestimento a Palazzo Trivulzio di Melzo è a cura del
Centro Culturale “M. Candia” (www.centrocandia.it) in
collaborazione con Assessorato alla Cultura del Comune di Melzo
