Origine della vita

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Origine della vita

La scheda: Origine della vita

Nelle scienze naturali, l'origine della vita viene ricondotta alla teoria dell'abiogenesi (dal greco a-bio-genesis, "origini non biologiche"), che studia come la vita sia comparsa e si sia sviluppata sulla Terra e, ipoteticamente, in altri luoghi dell'universo conosciuto, a partire dal big bang (datato 13,7 miliardi di anni fa) fino ai giorni nostri.
L'origine della vita sulla Terra è databile entro un periodo compreso tra i 4,4 miliardi di anni fa, quando l'acqua allo stato liquido comparve sulla superficie terrestre, e i 2,7 miliardi di anni fa quando la prima incontrovertibile evidenza della vita è verificata da isotopi stabili e biomarcatori molecolari che mostrano l'attività di fotosintesi.
Il concetto di origine della vita è stato trattato fin dall'antichità nell'ambito di diverse religioni e nella filosofia, con lo svilupparsi di modelli scientifici spesso in contrasto con quanto letteralmente affermato nei testi sacri delle religioni, l'origine della vita è diventato tema di dibattito tra scienza e fede.
Dal punto di vista scientifico, la spiegazione dell'origine della vita parte dal presupposto fondamentale che le prime forme viventi si originarono da materiale non vivente, attraverso reazioni che, attualmente, non sono più in atto sul nostro pianeta. L'interrogativo su come si originò la vita sulla Terra si pose soprattutto in seguito allo sviluppo della teoria della evoluzione per selezione naturale, elaborata in modo indipendente da A.R. Wallace e da C.R. Darwin nel 1858, la quale suggeriva che tutte le forme di vita sono legate da relazioni di discendenza comune, attraverso ramificati alberi filogenetici che riconducono ad un unico progenitore, estremamente "semplice" dal punto di vista biologico. Il problema era capire come si originò questa semplice forma primordiale, presumibilmente una cellula molto simile agli attuali procarioti, contenente l'informazione genetica, conservata negli acidi nucleici, oltre a proteine e altre biomolecole indispensabili alla propria sopravvivenza e riproduzione.
Il processo evolutivo che ha portato alla formazione di un sistema complesso e organizzato (ovvero il primo essere vivente) a partire dal mondo prebiotico è durato centinaia di milioni d'anni, ed è avvenuto attraverso tappe successive di eventi che, dopo un numero elevato di tentativi e grazie all'intervento della selezione naturale, hanno portato a sistemi progressivamente più complessi. La prima tappa fondamentale è stata la produzione di semplici molecole organiche, come amminoacidi e nucleotidi, che costituiscono "i mattoni della vita". Gli esperimenti di S. Miller ed altri hanno dimostrato che quest'evento era realizzabile nelle condizioni chimico-fisiche della Terra primordiale, caratterizzata da un'atmosfera riducente. Inoltre, il ritrovamento di molecole organiche nello spazio, all'interno di nebulose e meteoriti, ha dimostrato che queste reazioni sono avvenute anche in altri luoghi dell'universo, tanto che alcuni scienziati ritengono che le prime biomolecole siano state trasportate sulla Terra per mezzo di meteoriti. La questione più difficile è spiegare come, da questi semplici composti organici, concentrati nei mari in un brodo primordiale, poterono formarsi delle cellule dotate dei requisiti minimi essenziali per poter essere considerate viventi, cioè la capacità di utilizzare materiali presenti nell'ambiente per mantenere la propria struttura, organizzazione e potersi riprodurre.
Molti scienziati hanno cercato di chiarire, attraverso ipotesi ed esperimenti, le tappe fondamentali che hanno condotto alla vita, tra cui l'origine dei primi polimeri biologici e, tra questi, di una molecola capace di produrre copie di se stessa, il "replicatore", dal quale derivano i nostri geni, e la formazione delle prime membrane biologiche, che hanno creato dei compartimenti isolati dall'ambiente esterno, nei quali si sono evoluti i primi sistemi di reazioni e le prime vie metaboliche catalizzate da enzimi. Nonostante ciò, la ricostruzione della storia della vita presenta ancora molti interrogativi, concernenti soprattutto la successione degli eventi. I progressi in questo campo di ricerca sono ostacolati dalla carenza di reperti fossili e dalla difficoltà di riprodurre questi processi in laboratorio.



1 - Dal brodo primordiale alla Vita

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Quarta “statuetta” per Fermi Gamma-ray Space Telescope. Il satellite della NASA, dedicato allo studio delle radiazioni più energetiche dell’universo, e che conta su una fondamentale partecipazione italiana, con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), è stato insignito per la quarta volta del Bruno Rossi Prize. Occasione per darne annuncio, come di consueto, [...]

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ALL'ORIGINE DELLA VITA...

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Un testo del 1658 raffigurante degli insetti. Prima del 1668 si pensava gli insetti prendessero vita per "generazione spontanea".

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Esperimento di Francesco Redi sull'abiogenesi. Un pezzetto di carne è inserito in un barattolo in vetro, nel barattolo aperto (1a e 1b) si ha comparsa di larve e mosche, mentre nel barattolo chiuso (2a e 2b) non si formano né mosche né larve).

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Un gruppo di formiche mentre si cibano della carcassa di un serpente. Probabilmente l'ipotesi della "generazione spontanea" è nata da interpretazioni erronee di osservazioni di fenomeni di questo genere.

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Stromatoliti risalenti al Precambriano nella Formazione di Siyeh Formation, Glacier National Park. Nel 2002, William Schopf della UCLA pubblicò un controverso articolo sul giornale scientifico Nature affermando che formazioni geologiche come quelle appartenessero ad alghe microbiche fossilizzate di 3,5 miliardi di anni fa.[14] Se fosse vero, si tratterebbe della prima forma di vita conosciuta sulla Terra.

Cyril Ponnamperuma mentre esegue un esperimento presso i laboratori della NASA per testare la possibilità della vita su Giove, sull'impronta dell'esperimento di Stanley Miller. Delle scariche elettriche vengono generate in una miscela di acetilene e metano a bassissime temperature, ottenendo delle catene polimeriche.

Cyril Ponnamperuma mentre esegue un esperimento presso i laboratori della NASA per testare la possibilità della vita su Giove, sull'impronta dell'esperimento di Stanley Miller. Delle scariche elettriche vengono generate in una miscela di acetilene e metano a bassissime temperature, ottenendo delle catene polimeriche.

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