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È curioso. Siamo abituati a una storia della vita in cui, la sua origine, si ricostruisce con la comparsa di animali e piante; i batteri, invece, sono stati bollati come germi elementari. Non erano né animali né piante, ma questi germi hanno camminato da soli sulla Terra per più di due miliardi di anni. La vera storia della vita è accaduta così.

Fenomeni emergenti
Circa quattro miliardi di anni fa il sole bombardava con idrogeno un cielo in un’atmosfera irrespirabile, ricca di metano, ammoniaca e anidride carbonica, che avvolgeva tutto il pianeta. Movimenti tettonici ed esplosioni vulcaniche scuotevano la crosta terrestre e l’oceano del pianeta Terra, molto diverso da quello che è oggi, facendo sorgere il nostro primo antenato: il batterio.
In un ambiente apparentemente ostile, questi microrganismi ben presto s’impadronirono di tutto il pianeta e impararono a fermentare gli zuccheri per nutrirsi; i batteri si moltiplicarono e, di conseguenza, le scorte di zucchero cominciarono a scarseggiare. La vita primitiva affrontava già tremila e cinquecento milioni di anni fa la prima crisi energetica. Costretti dalla fame, alcuni di questi minuscoli animali, vestiti da chimici, inventarono la fotosintesi. L’energia non era più un problema: la luce del sole sosteneva la vita. Con la fotosintesi e dalla mano dei cianobatteri – organismi procarioti unicellulari, noti come alghe verdi blu – venne il primo disastro ambientale: questi microrganismi impiegavano la luce solare per scomporre l’acqua. Come se si trattasse di zotica, assimilavano l’idrogeno ed emettevano da una loro specie di canne fumarie grandi quantità di un gas tossico per la vita del momento: l’ossigeno.
Frutto di vincoli e alleanze, i batteri saggiarono la simbiosi, per fondersi in una cellula di maggiore complessità, per cui il contenuto genetico rimaneva incapsulato in un nucleo, evitando in questo modo, la tossicità dell’ambiente. Nasceva così, circa 1700 milioni di anni fa la cellula eucariotica e il regno dei protisti o protoctista. Con i protisti emerse la morte programmata, il genere e il sesso. I reperti fossili datano la comparsa dei primi animali in soli 600 milioni anni. Cento milioni di anni più tardi, piante e funghi scrutavano nel regno dei vivi. Nel futuro, leoni, salici e altro, ossia tutta la specie vivente, sarà composta di cellule eucariotiche. Batteri e protisti confidando nei percorsi biochimici sostennero la vita. Così, forme complesse come l’occhio di un insetto o il cervello umano hanno potuto evolversi in poco tempo. L’uomo ha relegato i batteri a un secondo piano, ma solo loro erano testimoni e complici dell’evoluzione della vita fin dal principio. E fino ad oggi, nascondono il segreto più ricercato dall’uomo: l’origine della vita.
Quasi quattro miliardi di anni fa, sorgeva la vita sulla Terra: dai materiali di base come la pietra, l’acqua e l’aria, e grazie alle leggi della fisica e della chimica, la materia inanimata acquistò vita. Sorsero le proteine, le membrane cellulari e altri elementi che sarebbero diventati la materia prima di tutti gli esseri viventi; ma l’origine della vita non sorse dal giorno alla notte: la vita emerse gradualmente come il risultato di una serie di eventi, e ciascuno di essi, come una sequenza d’interazioni tra diversi tipi di molecole. A ogni episodio emergente si aggiungeva complessità alle strutture, che si stavano formando, e così ha continuato a evolversi fino ad oggi e continuerà a farlo nel futuro.
Nell’emergere di queste forme vitali, non serve cercare di capire i sistemi complessi come la vita, le tempeste, le città e le dune del deserto. Questi fenomeni sono il risultato dell’interazione degli elementi che li formano. L’emergenza non è semplicemente la somma degli elementi che compongono un sistema, ma il comportamento nuovo e diverso grazie all’interazione dei suoi elementi. Inoltre, un’altra caratteristica dei fenomeni emergenti è che sempre acquistano complessità e ordine, a differenza di altri sistemi che, nel tempo, tendono sempre verso il disordine e l’imperfezione.
L’origine della vita è forse il fenomeno emergente più importante, ma nella nostra vita quotidiana, assistiamo a molti sistemi emergenti sorprendenti, se solo prestassimo attenzione, ad esempio, a un formicaio. Ogni formica, presa individualmente, ha un comportamento che, a prima vista, ci sembra del tutto normale, tuttavia, un formicaio è più di un insieme di formiche che la formano. Dalle interazioni chimiche di questi insetti emerge un mondo straordinariamente complesso. Un esempio ancora più chiaro di ciò che è l’emergenza, si trova nel nostro cervello: è chiaro che il neurone non è cosciente, ma dall’interazione elettrica di milioni di loro emerge la capacità di essere consapevoli di noi stessi. L’emergenza sembra essere la tendenza dell’universo, dove avviene il passaggio, da semplici atomi di idrogeno verso la più impressionante complessità: l’intelligenza e il pensiero.
La grande sfida dell’origine della vita non si trova nella formazione delle molecole organiche; sappiamo che è relativamente facile ottenerle, se si ha acqua, energia e un’atmosfera riducente con metano, ammoniaca e idrogeno. La cosa che resta ancora un mistero tra gli scienziati, è il modo in cui si uniscono le molecole per creare strutture più complesse, in altre parole, come si passa, ad esempio, da molecole a proteine, cellule, tessuti, organi, per raggiungere il massimo livello di complessità conosciuto finora: noi stessi.
La maggior parte delle ricerche sull’origine della vita si basa sull’interazione dell’atmosfera con l’oceano primitivo. Le rocce e i minerali hanno sempre avuto un ruolo marginale o secondario di fronte a questo grande enigma, ma i ruoli e le prospettive cambiano, secondo una nuova teoria: le rocce e i minerali hanno un ruolo chiave nella formazione della vita. È qui che sorge il protagonista della nostra storia: la geologia.
Molti scienziati affermano che la vita non fu uno strano incidente, ma il probabile risultato dell’interazione di molecole e minerali presenti nella Terra. Lo studio dell’interazione delle rocce con l’ambiente ha contribuito a risolvere alcuni dei misteri sull’origine della vita, che fino ad ora non potevano essere spiegati. Vediamo alcuni esempi. I minerali si comportano come magneti che attraggono e stabilizzano le molecole che sguazzano tranquillamente, negli oceani primitivi, sono accumulate sulla superficie e da lì vengono selezionate per formare molecole più complesse come le proteine, i carboidrati e le membrane cellulari. Questa proprietà potrebbe aiutare a comprendere il fenomeno che favorisce il passaggio da bio a macromolecole. Allo stesso tempo, gli scienziati hanno osservato che i minerali si dissolvono a temperature e pressioni elevate dell’acqua: durante questo processo, gli atomi e le molecole disciolti, servono come reagenti in un ambiente prebiotico. Un’altra proprietà che ha i minerali è la loro alta protezione solare: gli affioramenti rocciosi potrebbero essere serviti, come primordiali filtri solari per proteggere le particelle; questa arcaica protezione potrebbe risolvere il mistero di come le molecole sopravvissero alle difficili condizioni climatiche della Terra primordiale.
Fino a poco tempo fa abbiamo creduto che la vita fu possibile solo nelle condizioni in cui si sviluppavano gli animali superiori: una temperatura di circa trentasette gradi centigradi, senza molta variazione; un pH neutro; presenza di ossigeno. Eppure ci sbagliavamo. Dal punto di vista mineralogico le rocce nascondono indizi sull’origine della vita, ma se ci abbiamo messo quasi quattro miliardi di anni per interrogarci sulla sua origine, forse siamo ancora lontani per avere una risposta coerente. Molto probabilmente, il nostro mondo non sarebbe così interessante se i suoi segreti più antichi fossero rivelati facilmente.

Crediti
 • Eduard Punset •
 • Charlas sobre la evolución •
 • Pinterest •   •  •
 • Sergio Parilli •
 • Anna Maria T. •

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