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Come ha avuto origine la vita?L’origine della vita: cinque domande su cui riflettere
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Cellula uovo umana fecondata, ingrandita circa 800 volte
Cosa affermano molti scienziati? Molti che credono nell’evoluzione vi diranno che la vita è nata miliardi di anni fa sulle sponde di un bacino di marea o negli abissi oceanici. Ritengono che in un ambiente di questo genere alcune sostanze chimiche si siano unite spontaneamente in strutture simili a bollicine, abbiano formato molecole complesse e abbiano iniziato a replicarsi. Pensano che tutte le forme di vita sulla terra abbiano avuto origine per caso da una o più di queste cellule primordiali “semplici”.
Altri scienziati altrettanto accreditati, pur sostenendo la tesi evoluzionistica, non sono d’accordo. Ipotizzano che le prime cellule o perlomeno i loro costituenti principali siano arrivati sulla terra dallo spazio. Perché? Perché, nonostante i loro sforzi, gli scienziati non sono riusciti a dimostrare che la vita possa svilupparsi spontaneamente da molecole inanimate. Nel 2008 Alexandre Meinesz, docente di biologia, ha evidenziato questo problema. Ha affermato che negli scorsi 50 anni “non è stata prodotta alcuna evidenza empirica a sostegno delle ipotesi di comparsa spontanea della vita sulla Terra a partire da un brodo molecolare e non ci sono stati progressi scientifici significativi che le avvalorino”.1
Cosa rivelano i fatti? La risposta alla domanda su come nascano i bambini è indiscutibile e documentata. La vita nasce sempre da altra vita. Ma andando a ritroso nel tempo arriveremmo mai a un momento in cui questa legge fondamentale venne infranta? È davvero possibile che la vita abbia avuto inizio spontaneamente da materia inanimata? Quante probabilità ci sono che un evento del genere si sia verificato?
I ricercatori hanno scoperto che per la sopravvivenza della cellula è necessaria l’azione congiunta di almeno tre tipi di molecole complesse, ovvero DNA (acido desossiribonucleico), RNA (acido ribonucleico) e proteine. Oggi ben pochi scienziati asserirebbero che, all’improvviso, da un miscuglio di sostanze chimiche prive di vita si sia formata per caso una cellula vivente completa. Ma quante probabilità ci sono che a formarsi per caso siano stati l’RNA o le proteine?a
Stanley Miller, 1953
Molti scienziati pensano che la vita possa generarsi per caso sulla scorta di un esperimento condotto per la prima volta nel 1953. Quell’anno Stanley Miller riuscì a sintetizzare alcuni amminoacidi, i componenti fondamentali delle proteine, sottoponendo a scariche elettriche una miscela di gas che si riteneva rappresentasse l’atmosfera terrestre primordiale. In seguito sono stati trovati amminoacidi anche in un meteorite. Queste scoperte dimostrano forse che tutti i mattoni fondamentali della vita si sarebbero potuti facilmente formare per caso?
“Alcuni autori”, dice Robert Shapiro, professore emerito di chimica all’Università di New York, “hanno ipotizzato che tutti i mattoni fondamentali della vita, senza eccezione, potessero essere ricreati facilmente in esperimenti come quello di Miller, e fossero presenti nei meteoriti. Ma le cose non stanno così”.2b
Prendiamo la molecola dell’RNA. È costituita da molecole più piccole chiamate nucleotidi, che sono diverse dagli amminoacidi e solo leggermente più complesse. Il prof. Shapiro spiega che “nessun tipo di nucleotide è mai stato prodotto in un esperimento né è mai stato scoperto in un meteorite”.3c Afferma inoltre che la probabilità che una molecola di RNA capace di autoreplicarsi si formi casualmente a partire da un brodo primordiale di costituenti chimici “è così infinitamente piccola che anche se [ciò] avvenisse una sola volta in tutto l’universo visibile si potrebbe già parlare di un eccezionale colpo di fortuna”.4
L’RNA 1 è indispensabile per la sintesi delle proteine 2, ma le proteine entrano in gioco nella produzione dell’RNA. Come è possibile che uno di questi due elementi, o addirittura entrambi, abbiano avuto un’origine casuale? Dei ribosomi 3 parleremo nella sezione 2.
Che dire delle proteine? Le molecole proteiche sono composte da amminoacidi, in numero variabile da una cinquantina a diverse migliaia, legati in una sequenza molto precisa. Mediamente, le proteine funzionali che si trovano in una cellula “semplice” hanno 200 amminoacidi. Perfino in queste cellule ci sono proteine appartenenti a migliaia di tipi diversi. Secondo un calcolo, la probabilità che una sola proteina di appena 100 amminoacidi si sia formata per caso sulla terra è di uno su un milione di miliardi.
Se per creare in laboratorio molecole complesse ci vuole la competenza di uno scienziato, è verosimile che le molecole della cellula, ben più complesse, abbiano avuto origine per caso?
Il ricercatore Hubert Yockey, che sostiene l’evoluzione, si spinge oltre. Dice: “È impossibile che la vita abbia avuto origine a partire dalle proteine”.5 Per sintetizzare le proteine ci vuole l’RNA, ma nella produzione dell’RNA entrano in gioco le proteine. E se, nonostante le probabilità estremamente basse, sia proteine che molecole di RNA fossero davvero comparse per caso nello stesso momento e nello stesso posto? È plausibile che abbiano interagito generando una forma di vita capace di autoreplicarsi e autosostenersi? “Sembra incommensurabilmente improbabile che, partendo da un miscuglio casuale di proteine e RNA, questo evento si sia verificato per caso”, dice la dott. Carol Cleland,d che fa parte del NASA Astrobiology Institute. “Tuttavia”, aggiunge, “molti ricercatori sembrano partire dal presupposto che, se riescono a spiegare come proteine e RNA si siano formati indipendentemente l’uno dall’altro nelle condizioni naturali primordiali, in qualche modo si capirà anche come fecero a interagire”. Quanto alle teorie attuali su come tali mattoni della vita siano comparsi per caso, la Cleland dichiara: “Nessuna di esse ha fornito una versione molto convincente di come siano andate le cose”.6
Se per creare e programmare un robot privo di vita ci vuole un essere intelligente, cosa ci vuole per creare una cellula vivente? E per creare un essere umano?
Perché questi fatti sono rilevanti? Pensate a quale impresa si trovano ad affrontare i ricercatori secondo i quali la vita è frutto del caso. Hanno trovato alcuni degli amminoacidi presenti anche nelle cellule viventi. Attraverso esperimenti preparati e condotti con grande meticolosità, sono riusciti a produrre altre molecole più complesse. Sperano di riuscire un giorno a sintetizzare tutte le parti necessarie per costruire una cellula “semplice”. È un po’ come se uno scienziato prendesse degli elementi presenti in natura, li trasformasse in acciaio, plastica, silicone e fili elettrici, costruisse un robot e poi lo programmasse rendendolo in grado di produrre copie di se stesso. Cosa dimostrerebbe questo scienziato? Nella migliore delle ipotesi, che un essere intelligente può creare una macchina formidabile.
Analogamente, se degli scienziati riuscissero davvero a costruire una cellula, raggiungerebbero un traguardo molto ambizioso. Ma cosa dimostrerebbero? Che una cellula può generarsi per caso? Semmai l’esatto contrario!
Cosa ne pensate? Ad oggi tutte le evidenze scientifiche indicano che la vita può venire solo da altra vita. Credere che una cellula vivente, anche se “semplice”, si sia formata per caso da materia inanimata richiede un vero e proprio atto di fede.
Alla luce dei fatti, siete disposti a credere a una cosa del genere? Prima di rispondere, riflettete su come è fatta la cellula. Questo vi aiuterà a stabilire se le teorie sull’origine della vita propugnate da alcuni scienziati sono fondate, o se invece sono fantasiose come le storie che alcuni genitori raccontano per spiegare come nascono i bambini.
a La possibilità che il DNA si sia formato per caso verrà presa in esame nella sezione 3, intitolata “Da dove vengono le istruzioni?”
b Il prof. Shapiro non crede che la vita sia stata creata. Crede che sia comparsa per caso in qualche modo non ancora pienamente compreso.
c Nel 2009, ricercatori dell’Università di Manchester, in Inghilterra, hanno riferito di aver ottenuto alcuni nucleotidi in laboratorio. Tuttavia, parlando della loro ricetta, Shapiro dice: “È ben lontana da quello che considero un percorso plausibile per arrivare al mondo a RNA”.
d La dott. Cleland non è creazionista. Crede che la vita sia comparsa per caso in qualche modo non ancora pienamente compreso.
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Esistono forme di vita veramente semplici?L’origine della vita: cinque domande su cui riflettere
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Cosa affermano molti scienziati? Le cellule viventi si possono dividere in due grandi categorie: quelle che hanno un nucleo e quelle che ne sono sprovviste. Le cellule degli esseri umani, degli animali e delle piante hanno il nucleo, mentre le cellule batteriche no. Le cellule che hanno il nucleo sono dette eucariotiche, quelle che ne sono prive sono chiamate procariotiche. Dato che le cellule procariotiche sono relativamente meno complesse di quelle eucariotiche, molti pensano che le cellule di piante e animali si siano evolute da cellule batteriche.
Spesso infatti viene insegnato che per milioni di anni alcune cellule procariotiche “semplici” avrebbero inglobato altre cellule senza però digerirle. Secondo questa teoria, la “natura” cieca avrebbe trovato il modo non solo di operare cambiamenti radicali nelle funzioni delle cellule ingerite, ma anche di trattenerle all’interno della cellula che le aveva inglobate quando quest’ultima si replicava.9a
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Esistono forme di vita veramente semplici?L’origine della vita: cinque domande su cui riflettere
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È plausibile che anche solo una cellula “semplice” sia nata da composti chimici privi di vita?
Cosa rivelano i fatti? I progressi nel campo della microbiologia hanno permesso di osservare gli straordinari meccanismi presenti all’interno delle più semplici cellule procariotiche conosciute. Gli scienziati evoluzionisti ipotizzano che le prime cellule viventi fossero alquanto simili a queste.10
Se la teoria dell’evoluzione è vera, dovrebbe fornire una spiegazione plausibile di come la prima cellula “semplice” si sia formata per caso. Per contro, se la vita è stata creata, dovrebbe scorgersi un progetto ingegnoso anche nella più piccola delle creature. Ora immaginate di fare un viaggio all’interno di una cellula procariotica. Strada facendo, chiedetevi se una cellula di questo tipo può essersi formata per caso.
LE MURA PROTETTIVE DELLA CELLULA
Per visitare una cellula procariotica dovreste diventare centinaia di volte più piccoli del punto alla fine di questa frase. L’interno della cellula è protetto da una membrana flessibile ma resistente che ha una funzione simile a quella del muro di cinta di una fabbrica. È 10.000 volte più sottile di un foglio di carta, eppure è molto più sofisticata di un muro di mattoni. Sotto quali aspetti?
Come il muro di cinta di una fabbrica, la membrana protegge l’interno della cellula da un ambiente potenzialmente ostile. La membrana però non è impermeabile; consente alla cellula di “respirare” permettendo a piccole molecole (come l’ossigeno) di entrare e uscire. Al tempo stesso, senza l’autorizzazione della cellula la membrana non lascia entrare molecole più complesse e potenzialmente nocive. Oltre a ciò, impedisce che le molecole utili alla cellula fuoriescano. Come fa la membrana a svolgere tutti questi compiti straordinari?
Torniamo all’esempio della fabbrica. Forse vicino alle porte ci sono dei guardiani che controllano i prodotti in ingresso e in uscita. Analogamente, nella membrana cellulare sono incorporate particolari molecole proteiche che fungono da porte e da guardiani.
La membrana cellulare ha “guardiani” che consentono solo a particolari sostanze di entrare e uscire
Alcune di queste proteine (1) sono attraversate da un canale che lascia passare solo particolari tipi di molecole. Altre sono aperte da un lato della membrana e chiuse dall’altro (2). Hanno un punto di aggancio (3) con una conformazione adatta a una specifica sostanza. Quando tale sostanza si aggancia, l’altro lato della proteina si apre per farla passare attraverso la membrana (4). Tutto questo avviene anche sulla superficie della più semplice delle cellule.
DENTRO LA FABBRICA
Immaginate che i guardiani vi abbiano consentito l’accesso. All’interno della cellula procariotica trovate una soluzione acquosa ricca di nutrienti, sali e altre sostanze. La cellula usa queste materie prime per sintetizzare i prodotti che le servono. Ma questo non avviene a casaccio. La cellula, come una fabbrica ben organizzata, coordina migliaia di reazioni chimiche in modo che si verifichino secondo una precisa sequenza e una tempistica prestabilita.
La cellula dedica buona parte del tempo alla sintesi delle proteine. A tale scopo, produce innanzi tutto una ventina di “mattoni” fondamentali chiamati amminoacidi. Questi mattoni vengono fatti arrivare ai ribosomi (5), che si possono paragonare a macchine automatiche che assemblano gli amminoacidi in un certo ordine così da formare specifiche proteine. Proprio come le attività di una fabbrica possono essere gestite da un software centrale, molte funzioni cellulari sono gestite da un “software”, o codice: il DNA (6). Il DNA fornisce al ribosoma una copia delle istruzioni dettagliate che indicano quale proteina sintetizzare e come farlo (7).
Quel che accade durante la sintesi proteica è a dir poco sbalorditivo! Ogni proteina si ripiega fino ad assumere una forma tridimensionale caratteristica (8). È proprio questa forma a determinare la specifica funzione che svolgerà.b Immaginate una catena di montaggio che assembla motori. Ogni pezzo dev’essere costruito con precisione, altrimenti il motore non funzionerà. In modo analogo, se una proteina non è costruita con precisione e ripiegata fino ad assumere proprio la forma giusta, non può funzionare a dovere e rischia addirittura di danneggiare la cellula.
La “fabbrica” della cellula: la sintesi proteica. Come una fabbrica automatizzata, la cellula è piena di macchine che assemblano e trasportano prodotti complessi
Come fa la proteina, una volta prodotta, a raggiungere il luogo in cui sarà utilizzata? Incorporata in ogni proteina c’è un’“etichetta”, la quale garantisce che la proteina stessa arrivi dove serve. Anche se ogni minuto vengono sintetizzate e trasportate migliaia di proteine, ognuna di esse arriva a destinazione.
Perché questi fatti sono rilevanti? Le complesse molecole presenti anche nell’essere vivente più semplice non possono riprodursi da sole. All’esterno della cellula si degradano. All’interno della cellula non possono riprodursi senza l’aiuto di altre molecole complesse. Ad esempio per produrre l’adenosintrifosfato (ATP), una speciale molecola che fornisce energia, sono necessari gli enzimi, ma per produrre gli enzimi è necessaria l’energia dell’ATP. Similmente, il DNA (di cui si parlerà nella sezione 3) è indispensabile per sintetizzare gli enzimi, ma gli enzimi sono indispensabili per fare il DNA. Altre proteine possono essere prodotte solo all’interno di una cellula, ma per fare le cellule ci vogliono le proteine.c
Il microbiologo Radu Popa non crede alla descrizione che la Bibbia fa della creazione. Eppure nel 2004 ha posto questa domanda: “Come è riuscita la natura a generare la vita, quando noi non ci siamo riusciti pur conducendo esperimenti in condizioni ben controllate?”13 E ha aggiunto: “Il grado di complessità dei meccanismi necessari al funzionamento di una cellula vivente è talmente elevato che la loro comparsa simultanea e casuale appare impossibile”.14
Se un grattacielo che ha fondamenta inconsistenti è destinato a crollare, che dire della teoria dell’evoluzione, la quale non fornisce alcuna spiegazione sull’origine della vita?
Cosa ne pensate? La teoria dell’evoluzione cerca di spiegare l’origine della vita sulla terra senza bisogno di un intervento divino. Tuttavia, più cose gli scienziati scoprono sulla vita, meno sembra probabile che questa sia comparsa per caso. Per aggirare l’ostacolo, alcuni scienziati evoluzionisti vorrebbero fare un distinguo fra la teoria dell’evoluzione e la questione dell’origine della vita. Vi sembra ragionevole?
La teoria dell’evoluzione si basa innanzi tutto sull’idea che una lunga serie di eventi fortuiti abbia dato origine alla vita. Quindi suppone che un’altra serie di eventi casuali abbia generato la strabiliante varietà e complessità di tutte le forme di vita. Ma se questa teoria manca di fondamento, cosa accade alle altre teorie costruite su tale presupposto? Proprio come un grattacielo privo di fondamenta è destinato a crollare, una teoria dell’evoluzione che non è in grado di spiegare l’origine della vita non si regge in piedi.
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