L’origine della vita sulla Terra è uno dei grandi misteri che ha sempre affascinato l’essere umano e a cui tende sempre di trovare una risposta, sia fantastica che scientifica. Praticamente in quasi ogni cultura c’è una qualche tipo di storia, racconto o teoria di come si è formato il nostro pianeta e di come sono nate le piante, gli animali e gli esseri umani.
Nelle condizioni attuali sulla Terra, nessuna materia non vivente può generare organismi viventi: il processo richiede così tanto tempo e condizioni diverse che sarebbe una vera e propria magia se succedesse. Un organismo vivente deve come minimo essere in grado di nutrirsi in qualche modo e svolgere alcune funzioni, requisiti che nessun atomo o molecola presa da soli sono in grado di fare.
Come ha avuto origine la vita
Circa 3-4 miliardi di anni fa, l’atmosfera era completamente diversa da com’è oggi: probabilmente a causa delle eruzioni vulcaniche conteneva idrogeno, metano, ammoniaca, anidride carbonica e vapore acqueo. Mancava invece l’ossigeno che viene prodotto dalla fotosintesi delle piante e dai primi organismi che contenevano la clorofilla.
Le cellule viventi sono formate da zuccheri, da amminoacidi che costituiscono le proteine e dalle basi azotate essenziali per il DNA e l’RNA. All’interno delle cellule avvengono un sacco di reazioni chimiche che producono le sostanze di cui abbiamo bisogno per vivere e per stare in forma. Si ritiene che quando questi gas si mescolarono con i mari, avvennero le prime reazioni chimiche che portarono alla formazione di quelle sostanze che poi generarono i primi batteri e le prime cellule viventi. Negli anni ’50, lo scienziato Stanley Miller riuscì effettivamente a riprodurre questo scenario in laboratorio vedendo formarsi amminoacidi, zuccheri e basi azotate.
Miscugli di proteine possono coagularsi in acqua e formare una piccola massa di liquido che assomiglia al citoplasma delle cellule: sono in grado di attirare proteine e altri composti organici e formare delle membrane disponendosi intorno alle molecole di acqua che le proteggono dall’ambiente esterno. Con il tempo questi ammassi furono in grado di compiere reazioni chimiche e di nutrirsi di sostanze organiche presenti nell’ambiente esterno. Alcune inglobarono gli acidi nucleici e grazie ad esse poterono autoduplicarsi e formare le prime cellule come anche i primi organismi procarioti ed eucarioti.
L’evoluzione dei primi organismi viventi
I primi organismi viventi erano simili ai batteri, sprovvisti di un nucleo e che si nutrivano delle sostanze trovate nel brodo primordiale. In seguito, mentre le scorte presenti all’esterno iniziarono ad esaurirsi alcuni organismi acquisirono la capacità di produrre da sé le sostanze organiche; acquisirono anche la capacità di effettuare la fotosintesi grazie alla presenza dei pigmenti e a liberare l’ossigeno nell’atmosfera.
A questo punto iniziarono a comparire anche organismi in grado di produrre energia tramite l’ossigeno mentre altri iniziarono a nutrirsi dai resti degli organismi morti diventando i primi decompositori.
Gli eucarioti, organismi unicellulari provvisti di nucleo apparvero dopo ed erano in grado di nutrirsi da sé, dall’esterno o tramite organismi morti a seconda del tipo di organismo e da dove vivevano. Si ritiene che gli eucarioti siano nati dalla fusione di più procarioti. Ad esempio, i mitocondri che hanno un loro DNA si riproducono all’interno delle cellule di cui fanno parte.
Successivamente, intorno agli 800 milioni di anni fa, gli essere unicellulari si unirono tra loro in colonie e formarono i primi organismi pluricellulari come alghe, vermi e meduse specializzandosi verso funzioni diverse. Quando si formò 300 milioni di anni dopo la fascia dell’ozono, alcune alghe iniziarono ad uscire dall’acqua e ad adattarsi alla terraferma come fecero anche altri organismi viventi unicellulari. Nacquero così le piante, gli animali e i funghi.