Origine della vita

Nella pagina precedente abbiamo raggiunto quello che, in una visione egocentrica e antropocentrica, è considerato il vertice dell'evoluzione: l'uomo.
Ora vogliamo invece esplorare l'origine della vita, un grande mistero quanto quello dell'origine dell'Universo. È un compito assai arduo perché non abbiamo testimonianza di questo momento. Inoltre, la nostra esperienza ci insegna che ogni vivente nasce da un altro essere vivente ma, se è così da sempre, la vita ha un inizio? E quando?

Intanto vediamo che cos'è la vita. Esistono oltre un centinaio di definizioni, che confermano la difficoltà del problema.
Secondo Linneo la vita coincide con i viventi, esistenti in quanto creati da Dio, cioè è una proprietà intrinseca della creatura. Per Darwin, invece, la vita è una forza indipendente dall'organismo vivente.
Se tuttavia, come afferma E. Mayr, la vita non è una realtà indipendente ma si identifica con i processi vitali, possiamo allora partire dalla definizione di essere vivente.

 

Iphiclides podalirius
Iphiclides podalirius

 

Una definizione recentemente utilizzata dalla NASA nel suo programma di esobiologia - non proprio originale perché simile a quella proposta da Carl Sagan (1934 - 1996) e qui parzialmente modificata - è la seguente: «Un essere vivente è un sistema chimico autonomo con capacità di autocostruirsi, di duplicarsi e di evolvere darwinianamente», oppure, come espressa da Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887 - 1961): «un sistema termodinamico aperto, in grado di mantenersi autonomamente in uno stato energetico di disequilibrio stazionario e in grado di dirigere una serie di reazioni chimiche verso la sintesi di se stesso». La vita, quindi, è capacità di autoconservazione e autoriproduzione.
Il genetista russo Edward Trifonov (1937) sintetizza ulteriormente la definizione in tre parole: «La vita è autoreplicazione con variazioni».

 

La vita, o meglio, il vivente, viene dunque definito in base a una serie di caratteristiche.

  • È un sistema organizzato che si costruisce e si mantiene consumando energia ricavata dall'ambiente, questo perché ha una struttura ordinata che deve essere costantemente mantenuta, all'interno di un ambiente in cui il disordine aumenta progressivamente (secondo principio della termodinamica). Anche un elettrodomestico però consuma energia per funzionare o il fuoco ricava energia da diversi materiali.
  • Ogni organismo cresce, cioè si modifica nel tempo attraverso un ciclo vitale di nascita, crescita, morte. Anche un minerale però cresce nel tempo da un germe iniziale ma, a differenza dei viventi, per farlo deve prelevare materiale della medesima composizione.
  • Il vivente è dotato di complessità e di un'organizzazione interna e gerarchica delle strutture, ma anche di comportamento. Anche un macchinario è costituito da strutture organizzate, ma non ha un comportamento autonomo imprevedibile.
  • Il vivente reagisce agli stimoli ambientali, ma lo può fare, ad esempio, anche un termostato.
  • Un organismo mantiene costante il suo ambiente interno (omeostasi) attraverso la retroazione negativa, o feedback negativo, di fronte a cambiamenti dell'ambiente esterno, ma lo fa anche un frigorifero il quale, all'alzarsi della temperatura interna, avvia il motore di refrigeramento.
  • Un organismo ha un metabolismo costituito da una serie di reazioni chimiche che convertono la materia in nuove strutture e in energia. I virus, tuttavia, non hanno attività metabolica.
  • Un organismo vivente si riproduce grazie al progetto iscritto nel proprio DNA, ma i virus non sono in grado di riprodursi autonomamente in assenza dell'ospite e i prioni non possiedono il DNA. Un computer invece può avere un progetto che gli consenta di creare una coppia di se stesso, senza alcun aiuto esterno e anche i minerali sono in grado di riprodursi, senza tuttavia sottostare alla selezione naturale, ma non li consideriamo viventi, mentre alcuni ibridi di animali e piante non lo possono fare, ma non possiamo considerarli non viventi.
  • Un vivente, o meglio, una popolazione evolve in risposta ai cambiamenti ambientali grazie alla selezione naturale che agisce sulle variazioni presenti all'interno della popolazione stessa. Anche un programma informatico può evolvere autonomamente nel tempo o imitare la selezione naturale per giungere alla soluzione ottimale di un problema.

Come si evince da questo elenco, il limite tra vivente e non vivente è sottile e non sempre univoco. Le proprietà che definiscono in modo specifico un essere vivente sembrano essere dunque: la presenza di un patrimonio genetico (ma si escludono i prioni), la riproduzione autonoma (e si escludono i virus) e la capacità di evolvere.
Le altre caratteristiche, sono proprie dei viventi solo se prese nel loro insieme e non singolarmente e si manifestano in modo autonomo e non prodotte da un altro agente. Un'automobile, per esempio, si muove, è dotata di numerosi sensori, ma non si costruisce e non cresce da sola.
Secondo la definizione data da Trifonov e le caratteristiche presentate, i virus non soddisfano i requisiti di essere viventi, anche se alcuni scienziati li inseriscono tra i viventi perché si riproducono (ma non lo fanno autonomamente) e mutano. Viceversa, un virus informatico rispetta la definizione di Trifonov ma non può essere considerato come essere vivente.

 

Definito un essere vivente, vediamo ora come ha avuto origine la vita, cioè dove, quando, come e perché esistono gli organismi viventi.
Il perché dell'esistenza dei viventi esula dal nostro campo di studio, ma prima di esaminare gli altri punti, facciamo un breve excursus storico.