La vita emergente

Quel che gli organismi viventi sono sulla Terra, il modo in cui si manifestano, il loro cosiddetto fenotipo (i sistemi metabolici che raccolgono ed elaborano energia, fatti di proteine, lipidi, zuccheri), è l’espressione del patrimonio genetico in essi contenuto, il genotipo (le informazioni che vengono trasmesse attraverso le generazioni).

Indipendentemente dal modo in cui la vita è apparsa sul nostro pianeta, e le ipotesi in proposito sono diverse, con un percorso a ritroso che parta dai prodotti finiti essenziali all’esistenza stessa della vita, possiamo determinare quelli che devono essere stati, e che sono, i precursori biochimici ed è dimostrato che l’aumento della complessità molecolare da molecole con un atomo di carbonio e uno di azoto fino a molecole di RNA è un processo spontaneo.

Ed è di qualche giorno fa la notizia che ricercatori hanno individuato tracce di una classe organica di molecole che sono precursori di molecole essenziali per la vita, o piuttosto direi che hanno confermato quanto già era noto. Situati al centro della nostra galassia, la Via Lattea, questi elementi costitutivi che si combinano per formare l'acido ribonucleico (RNA) potrebbero aiutare gli scienziati a capire come emerge la vita nell'universo.

Si ritiene che originariamente la vita fosse basata solo sull'RNA sulla Terra mentre l'acido desossiribonucleico (DNA) e gli enzimi proteici si sono evoluti in seguito. L'RNA può svolgere le funzioni sia del DNA che degli enzimi memorizzando e copiando informazioni e catalizzando reazioni. E’ la teoria del mondo ad RNA che fa da alternativa ad un’altra teoria, quasi del tutto abbandonata, e che vede invece nei processi metabolici che portano all’RNA i precursori dei sistemi viventi.

La teoria del RNA World suggerisce che i mattoni della vita come i nitrili non hanno necessariamente avuto origine sulla Terra. È possibile che abbiano raggiunto il nostro pianeta facendo l'autostop di meteoriti e comete durante il periodo del tardo bombardamento pesante. In effetti, gli scienziati hanno trovato nitrili e altri lipidi precursori, nucleotidi e amminoacidi all'interno di meteore e comete.

Nel nuovo studio, ricercatori provenienti da Giappone, Spagna, Italia, Cile e Stati Uniti hanno concluso che una serie di questi nitrili è presente nello spazio interstellare all'interno della nube molecolare G+0,693-0,027, che si trova vicino al centro del Galassia della Via Lattea.

Che al di fuori della Terra esistessero complessi molecolari di questo tipo e in abbondanza era tra le ipotesi, non considerando quanto già è stato in passato abbondantemente provato: precursori della vita, elementi essenziali, fondamentali che diedero luogo ad un inizio. Ma ci fu un vero inizio? Esiste un confine?

Una definizione di vita cui spesso si fa riferimento è quella fornita dalla Nasa: la vita è un sistema chimico che si autosostiene ed è soggetto a evoluzione darwiniana. Questa definizione non incontra grosse obiezioni ma è in errore: la vita non si autosostiene, per farlo assorbe ed elabora energia dall’esterno e lo fa non come sistema bensì come processo e un processo non può evolvere perché, formalmente, è esso stesso qualcosa che evolve. Un’analisi formale di oltre 100 definizioni di vita ha portato a questa meta-definizione: la vita è autoriproduzione con variazioni che, pur priva di valore assoluto valore assoluto indica cosa la scienza ritenga essere la materia vivente. Vale non solo per quanto è terrestre ma applicabile ad ogni forma di vita che l’immaginazione possa concepire: vita extraterrestre, forme di chimica alternativa, modelli di computer, forme astratte. E la sua unica base comune è questa: è vita tutto ciò che copia se stesso e cambia. Ma una definizione che sia completa non può aversi se non si tiene conto che il processo dell’insieme delle reazioni chimiche coordinate, selezionate nel tempo e integrate con reazioni preesistenti pone la vita nel dominio dei processi caratterizzati da proprietà emergenti, che non erano presenti prima che il sistema raggiungesse un dato livello di complessità. La vita è dunque complessità auto-generata basata su informazione che riproduce se stessa.

Solo da qui si può riflettere in modo coerente sul problema della sua origine.

I processi chimici che hanno generato questo sistema sono quindi determinabili a ritroso. Data la composizione degli organismi viventi, la chimica dell’acido cianidrico e quella dei suoi primi derivati è quanto ha agito all’inizio: acido formico e, soprattutto, formammide. Gli spazi interstellari contengono elevate quantità di queste sostanze, in nubi le cui dimensioni sono dell’ordine delle migliaia di anni luce. Le reazioni che dai composti primordiali portano ai costituenti di base del vivente (amminoacidi, basi nucleiche, acidi carbossilici, catene alifatiche) sono ormai in gran parte note. Sono anche chiari i princìpi per i quali queste molecole, generate spontaneamente in presenza di diffusi e adatti catalizzatori, e senza particolari richieste energetiche, possono polimerizzare (ovvero creare lunghe catene) creando il successivo livello di complessità chimica, ovvero ciò che non c’era, le proprietà emergenti.

Dunque il filo di reazioni che unisce queste prime molecole biogeniche autogenerate dagli organismi, che siano batteri, all’origine stessa dell’evoluzione della vita o complessi quali noi siamo, non conosce interruzioni; la vita quindi non ha avuto un vero inizio, poiché non è possibile definire un momento lungo questa ininterrotta sequenza di eventi in cui sia possibile dire: da qui in poi è vita, prima è non-vita.