Gli enigmi della vita primordiale

domenica 4 marzo 2012

Quando si parla genericamente di “preistoria” e più specificamente di Paleontologia, il pensiero per molti va subito ai grandi rettili terrestri (dinosauri), rettili marini e volanti, i quali sono stati, assieme ad altre specie, dominatori incontrastati per circa 200 milioni di anni del pianeta Terra. Come se i mastodontici rettili (ma anche quelli minuscoli) fossero per davvero il simbolo dell’evoluzione estrema della vita animale. Di questi bellissimi esseri si è comunque troppo spettacolarizzato e c’è chi insinua, a sproposito, che dinosauri ed esseri umani abbiano convissuto assieme. Chi afferma ciò pecca di ignoranza basilare dal punto di vista paleontologico.

Al momento, nonostante le numerose analisi scientifiche e i numerosi studi accademici, non esiste prova che gli esseri umani abbiano convissuto all’epoca dei dinosauri, o viceversa. Questa “certezza” è solo appannaggio dei cosiddetti creazionisti o di coloro che, pur di vendere qualche libercolo e arricchirsi economicamente, sfrutta la credulità popolare per simili storie. Anche se il passato biologico terrestre è colmo di innumerevoli misteri, è comunque pressocchè assodato (fino a quando non esca qualche prova schiacciante) che l’Homo Sapiens non abbia mai incontrato nessun Tirannosaurus Rex.

Questa premessa iniziale è stata dovuta visto che qui non parleremo di dinosauri, ma di un periodo ancora più sconosciuto, ignoto, che risale agli albori del nostro pianeta, un periodo che ha portato alla nascita prima di forme di vita semplici (unicellulari) e che poi ha aperto la strada a quella complessità e specializzazione pluricellulare, le quali sin dalla loro comparsa, nel giro di circa 1 miliardo di anni, hanno inserito forme di vita sempre più differenziate, che hanno portato a quella invenzione della natura, che ha intrapreso la strada più degli scempi che quella dei benefici, ossia Homo Sapiens Sapiens.

Dicevamo periodo degli albori della vita nebuloso, che ha portato però, circa 600 milioni di anni fa, all’apparizione “improvvisa” di forme di vita multicellulari, che sembrano fuoriscite da un romanzo di Lovercraft o da un mondo extraterrestre. Ora usando un briciolo di fantasia ci rechiamo alla nostra “macchina del tempo”, entriamo dentro ed azioniamo il nostro cronografo temporale. Ed eccoci in viaggio a ritroso nel tempo, in un tempo molto antico, in un periodo dove la Terra era ai primi vagiti di vita (o quasi). Ci rechiamo indietro nel tempo di circa 4 miliardi di anni.

I primi segni di vita biologica

Per la precisione "partiamo" e arriviamo in un periodo di tre miliardi e 900 milioni di anni fa per la precisione, epoca determinante della comparsa di qualcosa di biologico. Eppure come era la Terra delle origini, nessuno avrebbe scommesso che la vita prendesse piede. Era un pianeta da “girone Dantesco”, colmo di sconvolgimenti tettonici, eruzioni vulcaniche, fulmini e impatti asteroidali e cometari. Ma anche la temperatura degli “albori” non era l’ideale, la media era di circa 70° e 80° centigradi e l’aria era irrespirabile (per i nostri canoni attuali).

Infatti l’atmosfera era colma di ammoniaca, idrogeno, metano e vapore acqueo. Per di più mancava lo strato d’ozono, che protegge attualmente dai raggi ultravioletti provenienti dal Sole, ma soprattutto mancava l’ossigeno. Eppure, nonostante tutte le avversità, apparvero le prime molecole di vita. Si formarono i primi legami chimici tra atomi, che diedero l’input alla comparsa di aminoacidi, nucleotidi e zuccheri. In altre parole erano comparsi l’RNA e il DNA, le impalcature di ogni essere vivente. Ma come ci arrivarono? Le ipotesi sono varie e passano da quella conservatrice a quella esogena, ossia che la vita abbia origini non terrestri.

Ipotesi sull’origine della vita sulla Terra

Uno dei primi scienziati che si pose la domanda su come si sia creata la vita sul nostro pianeta fu il biochimico sovietico Alexander Ivanovich Oparin. Nel sul libro “Origine della vita sulla Terra”, pubblicato nel 1936, elaborò la teoria della comparsa dei cosiddetti “coacervati”, aggregati molecolari, che nacquero nel cosiddetto “brodo primordiale”. Ipotesi quest’ultima che causò molto polemiche accademiche. Oparin ipotizzò che la comparsa dei coacervati fu il prodotto dell’atmosfera primordiale riducente, che entrando in soluzione con gli oceani primitivi, avrebbe portato alla formazione di “macromolecole”, in grado di aggregarsi grazie all’energia luminosa e a presenza di catalizzatori inorganici, come fanghi e argille.

Diciassette anni dopo, un giovane biochimico americano che portava il nome di Stanley Lloyd Miller, asserì di aver confermato la teoria di Oparin, attraverso il suo famoso esperimento di laboratorio, che aveva ricreato le condizioni primordiali del nostro pianeta. Miller e il suo docente, professor Harold Urey (premio Nobel per la chimica nel 1934 per la scoperta del deuterio), basandosi sulle idee di Oparin, crearono un apparato formato da un tubo di vetro. Questo largo tubo fu posizionato in maniera arrotolata, una posizione che ricordava un rettangolo. Dopo aver fatto ciò Miller fece scendere nel tubo dell’acqua e una miscela di gas, che si riteneva fossero gli elementi predominati della “zuppa primordiale”. Furono così immessi ammoniaca, idrogeno e metano. Fatto ciò Miller collegò degli elettrodi, in modo da creare all’interno del tubo delle scintille. Lasciò tutto così per una settimana. Una volta rientrato in laboratorio, l’esterefatto Miller, notò che si era creata una sorta di “patina”.

Analisi successive dimostrarono che quella patina era composta, tra l’altro, di due semplici aminoacidi, l’analina e la glicina. Miller non solo aveva confermato l’ipotesi di Oparin, ma aveva (a quanto pare) risolto il mistero dell’origine della vita. Ma non fu cosi.

Miller fu criticato per non aver portato nessuna evidenza scientifica su come gli aminoacidi formati si sarebbero dovuti replicare. Senza un’auto replica, la vita non sarebbe potuto esistere. Fu quindi una scarica elettrica che avrebbe creato la vita? Può darsi. E portando ciò in grandi scale, i fulmini dell’atmosfera primordiale avrebbero potuto creare i primi aminoacidi? Ipotesi scientifica plausibile, ma oggi, come nel 1953, ridimensionata. E fu così che con il passare degli anni le ipotesi divennero più intriganti, dall’RNA replicatore di Orgel alle “microsfere” di Fox, per poi arrivare, negli anni ’80 del secolo scorso, alla teoria di Graham Cairns Smith. Il ricercatore scozzese ipotizzò che i primi organismi viventi terrestri fossero composti, anzichè di una struttura ad atomi di carbonio, di atomi al silicio, o meglio una specie di essere composto da cristalli di biossido di silicio. Ma non mancarono le ipotesi più estreme, ossia che la vita sulla Terra è di origini extraterrestri.

Nel XX° secolo il primo ricercatore ad aver ipotizzato una strada del genere fu Svante August Arrhenius. Il chimico e fisico svedese, premio Nobel per la chimica nel 1903 per la teorie sul trasferimento di ioni, visti come responsabili del passaggio di elettricità. Ma anche il primo precursore credibile della cosiddetta “panspermia”. Arrhenius ipotizzò che la vita sulla Terra fosse arrivata attraverso delle spore, che avrebbero inseminato l’universo attraverso la pressione della radiazione stellare. Poi ci furono Fred Hoyle e Chandra Wickramasinghe che ipotizzarono che il codice della vita (DNA) fosse stato portato sulla Terra e su altri corpi celesti tramite comete ed asteroidi. E infine Francis Crick (premio Nobel per la scoperta dell’elica del DNA) e Leslie Orgel ipotizzarono la cosiddetta ipotesi della “panspermia teleguidata”, ossia pensarono che una distante civiltà, sviluppatasi all’esterno del nostro Sistema Solare, in via d’estinzione, mandò forme di vita primitive in ogni direzione dell’universo, nella speranza che esse raggiungessero altri pianeti adatti alla vita. Qualunque cosa sia successo nei primordi della Terra, resta il fatto che la vita un bel giorno arrivò. Portando, col passare dei milioni di anni, a forme di vita sempre più complesse, come quella che apparve circa 600 milioni di anni fa.

Gli animali “extraterrestri” dei primordi

In questo periodo temporale denominato Cambriano (primo periodo dell’era Paleozoica) avvenne una misteriosa “esplosione” di vita animale complessa. Nessuno riesce ancora a spiegare questa improvvisa apparizione, ma avvenne.

Questa “esplosione” segnò l’avvento di tutti i gruppi principali (i cosiddetti “Phyla”) di animali moderni in un tempo geologicamente minimo, non ancora compreso. Sembrerebbe una sorta di “miracolo”, ma qui si parla di avvento certo e non “metafisico”. La stragrande maggioranza di queste prove si trovano nei cosiddetti “Argilloscisti di Burgess”.

Questo luogo, che si trova sopra il Mount Burgess, è denominato in questo modo a causa di un enorme giacimento di argillite scura, che costituisce un giacimento fossilifero sulle cime delle Montagne Rocciose del Canada (Columbia Britannica). La cosiddetta “Argillite di Burgess” fu scoperta per la prima volta da Charles Dolittle Walkott nel 1909. Furono ritrovati fossili unici nel loro genere, fossili anche di “sole” parti molli, senza esoscheletri o corazze varie. Questo rende unico il sito.

Ma la scoperta iniziale non fu capita, ma fu compresa molti decenni dopo, quando negli anni 80 del secolo scorso una reinvestigazione fatta da scienziati dell’Università di Cambridge concluse che gli animali era cosi complessi e differenziati e che molti di questi non si sono più ripetuti. E questi ultimi erano degli esseri che, visti con gli occhi di oggi, sembrano animali arrivati da altri pianeti. Tra i più strani ne cito due, Opabinia ed Hallucigenia.

Il primo era composto da 5 occhi che ricordano la forma di piccoli funghi. Il suo corpo era segmentato e terminava con due timoni verticali. Ma l’aspetto più sconvolgente di questo essere era quello che fu in possesso di un lungo tentacolo, che partendo dalla testa terminava con una bocca irta di zanne, simile ad una tagliola. Un animale che neanche i più fervidi romanzieri di fantascienza avrebberero mai immaginato. L’altro animale era ancora più strano. Quando fu trovato per la prima volta il suo resto fossile, fu coniato il nome di Hallucigenia per il suo aspetto da “allucinazione”. Un essere così strano non si era mai visto. Era composto da quattordici trampoli (a mò di stecchino) e delle piccole proboscidi, disposte a fila. Il corpo ricordava una specie di salsicciotto. Ancora oggi esiste una diatriba su come questo essere potesse camminare.

E ora spostiamoci, con la fantasia, oltre la Terra. Queste specie viventi, cosi strane, possono teoricamente vivere in altri corpi celesti? Tutto è possibile. Se qui non si sono più ripetuti, non è detto che su altri pianeti la sorte sia stata identica. Ricordiamoci il caso, di qualche anni fa, della presunta scoperta di un ipotetico fossile, trovato su Marte e che ricordava un “crinoide”. Notizia che fu approfondiata anche in Italia dalla rivista “Newton”, grazie al prezioso supporto dell’esobiologa Sabrina Munoz. Quindi se un bel giorno trovassimo prove incontrovertibili di vita vivente e passata su altri corpi celesti, oltre ad essere la scoperta più importante di tutta l’umanità, sarebbe anche la prova che l’evoluzione biologica è un dato di fatto scientifico, che con innumerevoli differenziazioni fisiche è riuscita ad adattarsi a quel tipo di ambiente. E se sulla Terra, Opabinia ed Hallucigenia (ma anche altri) non ce l’hanno fatta, non è detto che in un ambiente più favorevole non sia potuto accadere.

Per concludere, se un bel giorno trovassimo su un pianeta un fossile del genere, non gridiamo subito all’extraterrestre davvero tale. Basta pensare che quell’essere, 600 milioni di anni fa circa, era qui da noi. Allora sorge l’annosa domanda: gli alieni sono tra già noi? Misteri ancora nebulosi, come quelli affascinanti della vita primordiale delle origini.


Articolo scritto da Antonio De Comite


Bibliografia

Anins, Minerva, Liceo Virgilio, Piero e Alberto Angela “La Straordinaria Storia della Vita sulla Terra (Miti Mondadori 1999)

Immagini illustrative articolo

Prima immagine: raffigurazione ipotetica che illustra l’origine della vita nel cosmo

Seconda immagine: lo scienziato Stanley Miller

Terza immagine: ricostruzione del mostruoso Opabinia

Quarta immagine: ricostruzione dell’enigmatico Hallucigenia

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