Da dove veniamo? La scienza da molto tempo ormai sta cercando di rispondere a questa domanda che l’umanità da sempre si pone. Nel corso del tempo le teorie sono state molte, e provando ad analizzare le principali si può tentare di svelare uno dei più affascinanti misteri che ci circondano: come ha fatto un sistema così complesso come la natura, in tutti i suoi esseri viventi, a nascere su un pianeta che per millenni è stato una palla di roccia fusa?
Miller-Urey, dagli atomi alle molecole organiche
Gli stadi secondo i quali viene definita l’origine della vita sono tre: nascita di monomeri biologici, di polimeri e l’evoluzione da molecole a cellule. La prima dimostrazione del primo passaggio che si ricordi fu nel 1953, quando i biochimici dell’università di Chicago Stanley Miller e Harold Urey ricostruirono in laboratorio una buona approssimazione dell’atmosfera terrestre di 4 miliardi di anni fa. Utilizzando una miscela di gas (metano, ammoniaca, metano e idrogeno) e sottoponendola ad una continua scarica elettrica (come i fulmini che in principio imperversavano sulla superficie del pianeta) vennero ottenuti una serie di composti, tra i quali gli amminoacidi. Si tratta delle unità basilari che formano le proteine, una delle principali componenti di tutti gli organismi viventi.
Il “mondo a RNA”: dagli amminoacidi ai polipeptidi
A questo punto, la grande sfida era comprendere come tutti questi mattoni fondamentali si siano potuti combinare in strutture più complesse. Oggi sappiamo che il processo coinvolto è quello della catalisi (il processo per il quale componenti semplici si combinano per diventare prodotti maggiormente funzionali). Nel nostro corpo sono gli enzimi ad occuparsi di ciò, ma siccome agli inizi ancora non esistevano le proteine dev’essere intervenuto qualcos’altro. E nel 1982 si fece avanti un candidato: l’RNA. Si scoprì infatti che questa molecola ha di per sè un’attività catalitica, e permette quindi che singoli amminoacidi reagiscano tra di loro formando peptidi e proteine (peptidi che svolgono una funzione specifica). Questa teoria viene definita del “mondo a RNA“, ma ha lasciato qualche dubbio. Anzitutto, perchè l’RNA difficilmente dà vita a reazioni in maniera non-enzimatica. Si è quindi pensato ad altre catene, molto simili all’RNA ma chimicamente più semplici, che si sono poi evolute nelle molecole che conosciamo oggi, e che regolano nelle nostre cellule la produzione di quello che viene codificato dal nostro DNA.
Le cellule non si sono ancora formate, l’origine della vita non è ancora divenuta realtà, e in quel grande “mare biologico” soprannominato brodo primordiale non stanno ancora nuotando nemmeno i primi semplici batteri. Eppure, rispetto alla situazione in cui la Terra era pura roccia fusa, sono stati compiuti dei passi in avanti giganteschi, e manca solo l’ultimo stadio del processo.
Nascono le prime cellule, ed inizia l’evoluzione
Le molecole di RNA, di cui il pianeta cominciava ad abbondare, tendono a piegarsi su se stesse formano strutture tridimensionali molto particolari, alcune delle quali simili ad enzimi. A questo punto, avvenne l’ultimo grande passo: le molecole cominciarono ad interagire tra di loro sempre più. I lipidi svilupparono una parte idrofilica (che si scioglie in acqua) e si accoppiarono, richiudendosi su se stessi e delimitando al loro interno uno spazio, nel quale potevano essere inglobate strutture differenti. Erano nate le cellule. Semplici, primitive, ma pur sempre cellule. Il grande miracolo dell’origine della vita era finalmente avvenuto.
Da quel momento in poi molto è successo. Alcune componenti sono andate perdute, altre ancora sono state acquisite, il tutto sempre nel grande disegno basato su tentativi che è l’evoluzione. A pensarci oggi, guardando il mondo che ci circonda, appare quasi incredibile come tutto sia cominciato miliardi di anni fa quando degli atomi hanno cominciato a reagire tra di loro, dando inizio a questo grande viaggio.
