Perchè l’origine della vita sulla terra è ancora un mistero?
Bergamoscienza. L'interazione di più molecole prebiotiche possono creare una organizzazione primordiale. Un riassunto dell'intervento che terrà il prof. Luisi al festival di Bergamo
Pier Luigi Luisi Manifesto 30.9.2017, 1:42
Per molti secoli l’origine della vita sulla terra non è mai stata un problema. La gente a quei tempi era pia e semplice e credeva fermamente che la vita fosse l’opera di Dio, che aveva creato tutto il vivente informe fisse e immutabili. I problemi sorsero a causa di un libro blasfemo di uno scienziato inglese, certo Charles Darwin, che propose invece il concetto di evoluzione- secondo il quale le specie complesse si fossero formate nel corso del tempo da specie più semplici, primordiali; e, aggiungendo blasfemia a blasfemia, propose anche sommessamente l’ipotesi che anche la vita stessa sulla terra avesse una origine evolutiva, derivata da un brodo caldo prebiotico. Eravamo nel 1856. L’idea prese subito piede, ma fu solo nel 1924 che uno scienziato russo, Alexander Ivanovic Oparin, ispirato da Darwin e dal materialismo dialettico sovietico, elaborò una vera e propria teoria, secondo la quale la vita si era originata da molecole prebiotiche che, reagendo tra loro in modo spontaneo, spontaneamente avessero via via formato composti sempre più complessi, fino ad arrivare a strutture sferoidali capaci di riprodursi-le prime cellule. Origine della vita quindi dalla non-vita, senza alcun intervento divino.
Tale ipotesi aveva come corollario implicito che la vita cellulare, essendo un prodotto chimico, potesse anche essere ricreata in laboratorio- e cominciò l’era della chimica prebiotica, con i bellissimi e rivoluzionari esperimenti di Stanley Miller (1953) che riuscì a sintetizzare aminoacidi (che sono i cosiddetti monomeri, cioè i mattoni per formare le proteine) partendo dai componenti gassosi dell’atmosfera prebiotica. Molto più tardi, dopo gli anni duemila, fu possibile trovare reazioni prebiotiche per formare nucleotidi, i mattoni per gli acidi nucleici.
In linea di principio quindi, avendo a disposizione amino acidi e nucleotidi, il chimico di laboratorio potrebbe formare le lunghe catene (le macromolecole) che sono alla base della nostra vita, appunto le proteine e gli acidi nucleici.
Ma c’è un grosso “ma”. E infatti la scienza moderna non ha ancora chiarito l’origine della vita sulla terra.
La ragione è questa: la vita è basata si su proteine e acidi nucleici, che sono lunghe catene di aminoacidi risp. di nucleotidi, ma tali lunghe catene sono ordinate, cioè sono sequenze di amino acidi e/o di nucleotidi in una disposizione precisa, (come le lettere dell’alfabeto formano parole sensate) e inoltre sono presenti in molte copie identiche. Pensate questo: se avete a disposizione tutti i venti diversi aminoacidi, e volete costruire una catena lunga 50 aminoacidi, e fate una polimerizzazione “random” –cioè per mettendo tutte le combinazioni casuali- potete ottenere un numero di catene diverse che è un dieci seguito da settanta zeri, che è circa il numero di tutti gli atomi nell’universo. Inoltre in tale processo di polimerizzazione “random” (casuale) non troverete mai due catene che sono uguali l’una all’altra.
La vita è invece basata sull’ordine, le tante proteine funzionali che abbiamo sono lunghe catene, ma perfettamente ordinate, cioè nelle proteine c’è una sequenza precisa degli amino acidi l’uno dopo l’altro, -il contrario di polimeri random; e la stessa cosa per i geni e gli altri acidi nucleici funzionali. Proprio come succede con le lettere dell’alfabeto per formare parole sensate. Non solo, ma ognuna di queste catene è presente, e deve essere presente, in molte, moltissime copie identiche.
Come si è stabilito tale ordine in condizioni prebiotiche? Non lo sappiamo. Direi anzi che non ci sono presentemente dati su questo, né ricerche di base per chiarire questo punto cruciale.
Perché è così? Non è strano?
Nel mio ultimo libro in inglese (The Emergence of Life, Cambridge Univ. Press, 2016) ne discuto a più riprese, e affermo che il punto principale è il seguente: che la ricerca scientifica dell’establishment sulla origine della vita va avanti sotto l’egida della equazione: vita=acido nucleico, sia DNA o RNA. Una equazione che per me è di grande detrimento per la ricerca della origine della vita sulla terra, essendo basata sul “brain-washing” tipico del nostro tempo- che tutto debba partire dal DNA o dal RNA- con ipotesi accreditate ma a mio parere del tutto avulse dal buon senso scientifico, come la idea della origine della vita a partire da un RNA auto-replicante (che io chiamo costruire una casa partendo dal tetto…).
Deve essere invece riguadagnato il concetto che il passaggio “non vita—vita” è invece un processo di natura sistemica, che deve essere compreso nei suoi primi passi essenziali studiando la interazione simultanea di più molecole prebiotiche che creino un ambiente con una organizzazione primordiale.
Non ha senso partire con una sola molecola, sia RNA o DNA, e fino a che non si capisce questo, l’origine della vita rimarrà un mistero.
BOX
Giovedì 12 ottobre alle 21 Pier Luigi Luisi, prof. Emeritus ETHZ (Swiss Federal Institute of Technology Zurich) nell’ambito della XV edizione del festival di divulgazione scientifica BergamoScienza sarà protagonista dell’incontro, al Teatro Sociale, «Perché l’origine della vita sulla terra è ancora un mistero?».
Per 16 giornate, da sabato 30 settembre a domenica 15 ottobre, BergamoScienza animerà la città con più di 190 eventi tutti gratuiti – conferenze, laboratori interattivi, spettacoli, mostre – con protagonisti scienziati di fama internazionale, che tratteranno di scienza in modo interdisciplinare e con un linguaggio accessibile a tutti.
Tra gli ospiti: il Premio Nobel per la Medicina 2007 Mario Renato Capecchi, il neuroscienziato Thomas Albright, il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana Roberto Battiston, il neurochirurgo Alim Louis Benabid, Patrizia Caraveo astrofisica dell’Inaf, l’ingegnere elettronico Edoardo Charbon, il biologo Paul Falkowski, l’esperto di Intelligenza Artificiale Rob Fergus, il filosofo Luciano Floridi, Matthew Greenhouse astrofisico della Nasa, Giuseppe Ippolito direttore dell’Istituto Nazionale Malattie Infettive Lazzaro Spallanzani di Roma, l’ingegnere informatico Pier Luca Lanzi, il biochimico Julian Marchesi con l’endocrinologa Marian Ludgate, il fisico teorico Klaus Mølmer, il biologo Timothy Mousseau, Franco Ongaro dell’Agenzia Spaziale Europea, l’ex rettore dell’Università di Bergamo Stefano Paleari, l’esperto di prevenzione delle infezioni Didier Pittet con lo scrittore Thierry Crouzet, il medico Giuseppe Remuzzi, l’esperto di problematiche ambientali Edo Ronchi, la biologa Maya Schuldiner, la psicologa e docente di scienze neurali Wendy Suzuki.
Spazio anche alla musica e allo spettacolo della scienza con il concerto «An evening with Pat Metheny», l’opera lirica Ettore Majorana. Cronache di infinite scomparse a cui dedichiamo la pagina qui accanto con un’intervista al compositore Roberto Vetrano. Inoltre narrazioni su Lucrezio con il linguista e neuroscienziato Andrea Moro.
Informazioni: www.bergamoscienza.it
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