scienza/biologia
l’origine della vita
di Simone Angioni*
Acidi nucleici, proteine e lipidi sono alla base dell’esistenza, ma in che modo
si sono combinati? E quale di questi elementi è nato per primo? Una recente
scoperta avvicina la soluzione di misteri vecchi quattro miliardi di anni.
Illustrazione: Luca varaschini
D
a dove veniamo? Come siamo arrivati
su questo pianeta? Domande importanti
che spesso vengono dimenticate tra tutti gli
impegni che affrontiamo quotidianamente.
Ci sono però persone che se ne preoccupano, ricercatori
che studiano come la vita sia nata sulla Terra, indagando
i meccanismi di un metabolismo primitivo cominciato
circa quattro miliardi di anni fa. A oggi l’origine della
vita sul nostro pianeta è ancora avvolta da molti misteri,
ma sembra che un’importante svolta sia stata fatta pochi mesi fa nell’Università di Cambridge, in Inghilterra.
Un gruppo di ricercatori, capitanato dal prof. John Sutherland, ha pubblicato un importante lavoro su Nature
Chemistry che sembra svelare uno dei più oscuri enigmi
relativi all’argomento.
Nel mondo, oggi, si stima ci siano tra dieci e 12 milioni di specie viventi di cui solo poco più di un milione
è conosciuto dall’uomo. Tutte queste forme di vita, dal
minuscolo batterio alle balene negli oceani, sono frutto
di una lunghissima evoluzione che ha avuto origine da
molecole semplicissime che fluttuavano nelle pozze d’acqua di una Terra appena nata.
L’uomo per molti anni ha cercato di scoprire come
fosse possibile che molecole elementari si combinassero
tra di loro formando le sostanze che tutt’oggi, miliardi
di anni dopo, sono fondamentali per la nostra esistenza.
Uno dei primi, e forse più famoso esperimento è quello
di Stanley Miller. Lo scienziato statunitense, nel 1952,
riprodusse in laboratorio l’atmosfera della Terra primordiale. La miscela di acido solfidrico, ammoniaca,
anidride carbonica e anidride solforosa fu bersagliata
con numerose scariche elettriche per diversi giorni. Al
termine dell’esperimento Miller trovò diversi amminoacidi, ovvero i mattoni delle proteine senza le quali la vita
non esisterebbe. Successivi esperimenti dimostrarono
che, dall’atmosfera primordiale, era possibile ottenere
tutte le molecole fondamentali per la vita: acidi nucleici,
proteine e lipidi. I motori di queste reazioni erano i raggi
UV del Sole, i fulmini e il calore sprigionato dai vulcani,
in particolare quelli sottomarini. Prima del lavoro pub-
s t y l e m ag a z i n e
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uno sguardo
nell’universo
americana senza scopo di lucro per
la ricerca di Intelligenza Extraterrestre.
lo sviluppo della vita. Il pianeta
Kepler-452 b, che potrebbe essere il più
simile alla Terra, dista 1.400 anni luce.
L’
stimato di stelle nella nostra galassia.
Il dieci per cento di queste
ha caratteristiche simili al Sole
e potrebbe ospitare un sistema in grado
di supportare la vita.
anni luce è la distanza tra noi
e Proxima Centauri, la stella più vicina.
Solo la nostra galassia ha un diametro
di 100 mila anni luce.
300 miliardi è il numero
uomo è l’unica specie, sulla
Terra, a interrogarsi su come
la vita abbia fatto la sua
comparsa sul pianeta. Tuttavia
l’universo è enorme e tre branche
della biologia, la eso-, la exoe la astrobiologia studiano la possibilità
di sviluppo di altre forme di vita: diamo
un po’ di numeri.
1974
l’anno di nascita del Seti
Institute, istituzione scientifica
100 e oltre sono i miliardi
di galassie nell’universo osservabile,
ognuna contenente a sua volta
centinaia di miliardi di stelle.
17.000 sono i sistemi
selezionati come interessanti per
4,2
47 miliardi di anni luce è la
dimensione dell’universo osservabile:
servirebbero cioè 47 miliardi di anni
di viaggio alla velocità della luce per
attraversarlo tutto. La nostra civiltà
esiste da circa sei mila anni e da solo
un centinaio siamo in grado di inviare
segnali fuori dal nostro pianeta.
La vita sulla Terra è nata
da composti tossici.
Le stesse condizioni
che l’hanno generata
potrebbero essersi
sviluppate altrove
blicato su Nature Chemistry la domanda per i ricercatori
era: quali tra questi mattoni è comparso per primo? E
come ha potuto interagire con altre molecole portando
alla formazione delle prime forme di vita?
I
l problema
nel rispondere a questa domande è che i mattoni di base della vita sono tutti
complementari. Gli acidi nucleici (in particolare l’RNA) sono in grado di fare da stampo per
delle proteine, ma per agire necessitano loro stessi di
proteine e di una zona, «isolata» dall’esterno, che può
essere fornita dai lipidi. Ci troviamo di fronte quindi a
un paradosso simile a quello dell’uovo e della gallina:
sono nati prima gli acidi nucleici (RNA), le proteine o
i lipidi? Chi e come ha originato gli altri componenti se
gli uni necessitano degli altri per svolgere la loro funzione? La recente scoperta, pubblicata su Nature Chemistry, fornisce finalmente una risposta. I ricercatori
hanno dimostrato come da composti tossici presenti
sulla Terra primordiale, quali l’acido cianidrico e quello
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solfidrico, sia possibile ottenere contemporaneamente
tutti i composti fondamentali per lo sviluppo della vita,
ovvero: RNA, amminoacidi e lipidi. Per la prima volta è
stato assodato che tutti i componenti della vita possono
generarsi all’interno di uno stesso scenario geochimico.
Esiste quindi un solo modo per sviluppare la vita? A oggi
non abbiamo una risposta, ma indagare il nostro passato
può darci importanti indizi sull’universo che ci circonda
e su come, tra milioni di stelle, da qualche altra parte
possa esserci una pozza d’acqua esposta alla luce di un
Sole che un giorno darà origine a nuove forme di vita.
s t y l e m ag a z i n e
* Chimico fisico presso l’Università
di Pavia, divulgatore scientifico
e segretario nazionale dell’associazione
culturale Scientificast.
