domenica 27 aprile 2014

Le origini della vita



Il problema dell'origine della vita (biogenesi e abiogenesi) non puo' prescindere da una esatta definizione della "vita".
Appare, tuttavia, subito evidente di quanto possa essere difficile fornire una esatta interpretazione di un fenomeno tanto complesso ed imponente; molti studiosi, addirittura, ritengono che non sia possibile definire la stessa parola "vita"!
Molteplici sono stati nel passato ed in epoca più recente, i tentativi di dare una precisa definizione del fenomeno "vita", in alcuni casi fornendo interpretazioni approssimative o troppo generiche che potrebbero includere, tra i viventi, anche sistemi meccanici particolarmente sofisticati, in altri arrivando alla esclusione di alcune forme biologiche quali, ad esempio, i virus.
Comunque, anche se risulta oggettivamente difficile trovare una corretta definizione che tenga contemporaneamente conto di tutti i diversi aspetti di una tale fenomeno, e' facile riconoscere negli organismi viventi le seguenti caratteristiche peculiari ed esclusive che li separano nettamente da tutti gli altri:
I sistemi viventi sono capaci di autoconservazione, cioe' sono in grado di riprodurre se stessi e di originare discendenti a loro volta in grado di riprodursi.
Tali sistemi sono soggetti ad un basso tasso di alterabilita' (mutazione) ed allo stesso tempo sono capaci di trasmetterlo alla propria progenie.
Gli organismi viventi risultano complessi ed altamente organizzati; al contrario, i corpi inanimati costituiscono generalmente miscugli casuali di composti chimici piuttosto semplici.
Gli stessi cristalli, che rappresentano strutture piu' ordinate e complesse, sono molto semplici se confrontati con una cellula vivente.
I sistemi viventi utilizzano energie presenti nell'ambiente, trasformandole; comunque, la capacita' di utilizzare e trasformare energia non e' una prerogativa dei soli organismi viventi.
Anche i minerali e le rocce, infatti, assumono e trasformano energia (solare) pero', a differenza degli organismi viventi, tale scambio energetico con l'ambiente comporta generalmente una diminuzione del loro ordine struttturale.
Ciascun essere vivente e' in grado di adattarsi all'ambiente in cui vive (omeostasi).

TELEONOMIA DEI SISTEMI VIVENTI
Un' altra fondamentale caratteristica degli organismi viventi e' la loro teleonomia (Monod, 1970), cioè la presenza di processi diretti verso uno scopo, molto diffusi nel mondo organico (vivente).
I viventi sono cioè strutture dotate di un progetto: un animale, per esempio, ha occhi per vedere, zampe per camminare, apparati boccali per nutrirsi, etc.
Non esiste quasi nessuna attività e nessun comportamento, a partire dallo sviluppo dell'uovo, che non siano diretti verso un determinato scopo. A questo stesso ambito possono essere ricondotte tutte le fasi della riproduzione, la ricerca del nutrimento, le interazioni preda-predatore, le migrazioni, etc.
L'universalità dei processi diretti verso un ben definito scopo è forse la proprietà più caratteristica del mondo vivente. Il termine "teleonomico " è stato introdotto da C. S. Pittendrigh per designare i processi che hanno queste caratteristiche. Secondo l' autore un processo o un comportamento teleonomico è quello la cui direzione verso uno scopo è dovuta all'opera di un preciso programma.
Il comportamento teleonomico è caratterizzato da due componenti: 1) è guidato da un 'programma" 
2) dipende dall'esistenza di un fine o scopo, previsto nel programma stesso, che regola il comportamento.
Questo scopo può essere una struttura (come nell'ontogenesi), una funzione fisiologica, una nuova posizione geografica (come nel caso della migrazione) o un atto "consumatorio" (come nell'accoppiamento). Per capire bene che cos'è un programma si può affermare, che il programma di base è il genotipo dell'individuo. Ogni programma genetico è il prodotto della selezione naturale ed è costantemente messo a punto dal valore selettivo dello scopo raggiunto.
L'aspetto più caratteristico di un tale processo consiste nel fatto che la sua causalità è intrinseca. Il carattere immanente di questo tipo di teleologia è già stato chiaramente visto da Aristotele e da molti autori dopo di lui, assai prima della scoperta della genetica moderna.
Sinteticamente gli organismi viventi possono considerarsi come complessi di molecole che obbediscono alle leggi fondamentali della termodinamica e della cibernetica, cioe' un insieme di molecole compartimentate ed attraversate da un flusso di materiali, energia ed informazioni: 
Da un punto di vista più generale si può affermare che ciascun organismo vivente è rappresentato da una struttura altamente complessa, in grado di auto conservarsi, e di utilizzare energie esterne servendosi rispettivamente di un sistema genetico e di un sistema metabolico:
Il primo si basa sugli acidi nucleici DNA e RNA, il secondo sulle proteine.
I due sistemi sono entrambi indispensabili per mantenere la vita, tuttavia quale dei due si sarebbe formato per primo? A questa domanda e ad altre quali "come", "quando" e "dove" il fenomeno si sarebbe verificato, si rifanno praticamente tutte le ipotesi formulate circa l'origine della vita!
Nel passato la biogenesi (origine della vita da forme viventi pre-esistenti) e la abiogenesi (origine della vita da forme non viventi) hanno sempre stimolato l'interesse e la curiosita' scientifica di scienziati e filosofi (Democrito, Epicuro, Aristotele, Lucrezio, Darwin, Lamarck. Haeckel, etc.) e un tale affascinante problema e' stato oggetto di studi e controversie da parte di molti biologi e naturalisti di differente specializzazione e diverse sono state le ipotesi proposte a tale riguardo.
Di queste, se si esclude a priori quella, scientificamente non proponibile,del "Creazionismo", secondo la quale la vita sarebbe stata creata da un Ente Soprannaturale, le due principali ipotesi storiche riguardo l'origine della vita prendono in considerazione la possibilita' che il "fenomeno" sia stato importato sulla terra da altri pianeti, mediante germi o spore (ipotesi cosmozoica o della panspermia) (Arrhenius, 1903) o che la vita si sia originata direttamente sul nostro pianeta per "generazione spontanea". Entrambe le suddette ipotesi sono attualmente facilmente confutabili: la prima, in quanto non risolverebbe il problema dell'origine delle spore o dei germi responsabili del trasporto, peraltro improbabile se si tiene conto delle enormi difficolta' di un ipotetico viaggio interplanetario; la seconda, perche' e' stato ormai ampiamente dimostrato (Redi, Spallanzani, Pasteur) che batteri ed altri microorganismi non possono originarsi che da altri organismi preesistenti (Omne vivum e vivo; omnis cellula e cellula).
Tuttavia, in tempi più recenti, Crick e Orgel hanno parzialmente rivalutato la prima delle suddette ipotesi, suggerendone un'altra, più "ardita", definita "della panspermia orientata".
Secondo questi autori la terra potrebbe essere stata colonizzata deliberatamente da esseri intelligenti, molto evoluti, provenienti da altri sistemi solari; una tale affascinante ipotesi sarebbe confortata dalla constatazione che, ad esempio, il molibdeno, molto scarso sul nostro pianeta, sia d'altro canto essenziale per il funzionamento di numerosi enzimi!

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