Copertina
Autore Francis Crick
Titolo L'origine della vita
EdizioneGarzanti, Milano, 1983, Saggi rossi
OriginaleLife Itself: Its Origin and Nature [1981]
TraduttoreBruno Vitale
LettoreRenato di Stefano, 1992
Classe biologia , scienze naturali , chimica , scienze della terra
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al sito dell'editore








 

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Indice


     Presentazione                               7
     Ringraziamenti                             15
     Prefazione                                 17

  1. Tempi e distanze; grande e piccolo         21
  2. La parata cosmica                          31
  3. L'uniformità della biochimica              39
  4. Aspetti della vita                         51
  5. Acidi nucleici e duplicazione molecolare   63
  6. La Terra primordiale                       73
  7. Un errore statistico                       87
  8. Altri pianeti adatti alla vita             91
  9. Forme di civiltà più evolute              101
 10. Quando avrebbe avuto origine la vita?     105
 11. Che cosa potrebbero aver mandato?         109
 12. Il progetto del razzo                     121
 13. Le due teorie messe a confronto           131
 14. Ritorniamo alla domanda di Fermi          143
 15. Perché preoccuparci?                      149

     Epilogo                                   155
     Appendice                                 159
     Fonti delle illustrazioni                 163


 

 

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Pagina 58 [ selezione naturale, mutazioni, geni, caso ]

Se un sistema vivente continuasse a moltiplicarsi in questo modo, richiedendo cibo, sotto forma di materia prima ed energia, molto presto esaudirebbe le risorse dell'ambiente circostante. È quindi chiaro che, in tempi brevi, i diversi individui dovranno entrare in competizione per il cibo. Con il rifornimento costante di cibo e di energia, il sistema, nel suo insieme, non può continuare a espandersi in modo indefinito; raggiungerà invece uno stato stazionario. Questo implica che, a quello stadio, ogni organismo lascia, «in media», un solo discendente a ogni generazione. Dato che alcuni organismi raddoppieranno di numero altri non saranno in grado di riprodursi. Questo può accadere per caso: un organismo può trovare una provvista locale di cibo, mentre un altro meno fortunato può morire di fame. Se però un organismo particolare ha acquisito una mutazione in un gene tale che, per una ragione o per l'altra, può competere in modo più efficace e quindi, in media, può lasciare più discendenti, allora aumenterà la sua rappresentatività nella popolazione e quindi necessariamente gli organismi meno favoriti lasceranno meno discendenti. Se questo processo continua illimitatamente, il tipo di organismo meno favorito alla fine scomparirà e il più adatto avrà il sopravvento. È importante osservare che, con questo semplice procedimento, «un evento raro è diventato frequente».

Un processo simile non ha luogo necessariamente una volta sola. Può ripetersi ogni volta che il caso genera nuove mutazioni favorevoli. Inoltre ogni miglioramento si può aggiungere al precedente in modo tale che, purché ci sia un lasso di tempo sufficiente, il processo evolutivo produca un organismo in perfetta armonia con il suo ambiente. Per raggiungere una tale perfezione di struttura sono necessarie solo le trasformazioni casuali. Non sembra esserci alcun meccanismo, e certamente non c'è nessun meccanismo comune a tutti i casi, per «dirigere» le trasformazioni genetiche in modo tale che solo le mutazioni favorevoli abbiano luogo. Inoltre, si potrebbe osservare che un tale meccanismo direzionale sarebbe a lungo termine troppo rigido. Quando la vita diventa difficile, ci vogliono cose veramente nuove, cose nuove le cui caratteristiche essenziali non possono essere previste, e per questo dobbiamo affidarci al caso. «Il caso è la sola fonte di vere novità».

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Pagina 60 [ selezione naturale, vita, duplicazione, evoluzione ]

Vediamo quali sono le altre condizioni generali necessarie a un sistema vivente. Perché una forma di vita sia davvero interessante per noi, è necessario che sia almeno moderatamente complessa; e probabilmente deve essere molto complessa. Nella struttura dell'universo, a ogni livello, non si conosce nulla in grado di produrre una complessità connaturata: l'unico meccanismo noto è la selezione naturale, di cui abbiamo descritto le condizioni generali.

Abbiamo visto che questo meccanismo implica la conservazione e la duplicazione di una grande quantità d'informazione. L'unico modo efficiente per raggiungere questo obiettivo è usare un principio combinatorio, cioè esprimere l'informazione utilizzando solo un piccolo numero di unità standard diverse, combinandole in svariati modi (scrivere è un esempio eccellente di questo principio). La vita, per quanto ne sappiamo, usa catene lineari di unità standard, ma possiamo immaginare schemi che usino piani orientati bidimensionali o anche strutture in tre dimensioni, per quanto meno facili da duplicare. Non solo è necessario che queste strutture contengano informazione, cioè non devono essere perfettamente regolari, ma il loro contenuto di informazione deve essere facilmente copiabile e, cosa ancora più importante, l'imformazione deve essere stabile per un tempo molto più lungo di quello necessario per copiarla, altrimenti gli errori sarebbero troppo frequenti e la selezione naturale non potrebbe operare.

...

Il processo non deve essere troppo lento: altra condizione generale. Non siamo ancora in grado di calcolare la velocità dell'evoluzione partendo da principi fondamenteli, ma un sistema dieci o cento volte più lento del nostro avrebbe difficilmente avuto il tempo di produrre organismi così complessi come gli attuali, anche se avesse cominciato a funzionare subito dopo il big bang. Ogni sistema basato sullo stato solido, nel quale le reazioni chimiche vanno sì avanti, ma in modo estremamente lento, non sarebbe stato sufficientemente veloce. Restano da considerare soltanto gli stati liquidi e gassosi.

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Pagina 71 [ vita, macromolecole, proteine, DNA, RNA ]

La vita, come la conosciamo sulla Terra, ci appare la sintesi di due sistemi macromolecolari. Le proteine, a causa della loro versatilità e della loro reattività chimica, fanno tutto il lavoro ma non sono capaci di duplicarsi in modo semplice. Gli acidi nucleici sembrano fatti su misura per la duplicazione ma possono fare ben poco d'altro, in confronto alle proteine più elaborate e attrezzate. L'RNA e il DNA, sono le bionde un po' stupide del mondo biomolecolare, adatte soprattutto alla riproduzione (con un po' d'aiuto da parte delle proteine) ma abbastanza inutili per tutte le attività che richiedono un impegno reale. Il problema dell'origine della vita sarebbe molto più semplice da avvicinare se ci fosse una sola famiglia di macromolecole, capace di realizzare ambedue i compiti essenziali, duplicazione e catalisi, ma la vita che noi conosciamo ne impiega due.

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Pagina 79 [ evoluzione, acidi nucleici, proteine ]

Data una zuppa di qualsiasi tipo, quanto è probabile che nasca spontaneamente un sistema che può evolversi per selezione naturale? Siamo così di fronte a problemi complessi. Indipendentemente da quanto è accaduto allora, siamo sicuri che il sistema primordiale alla fine si è evoluto senza salti bruschi fino al sistema attuale, basato sugli acidi nucleici per la duplicazione e sulla sintesi delle proteine per l'attività chimica. Non abbiamo la certezza che il più antico sistema capace di evolversi non fosse inglobato in qualcosa di completamente diverso, precursore del sistema attuale. Anche se non è andata così, e il sistema di duplicazione originario conteneva alcuni elementi del sistema attuale, non possiamo sapere se si sono formati per primi gli acidi nucleici o le proteine; forse si sono sviluppati insieme. La mia preferenza va agli acidi nucleici (probabilmente l'RNA), seguiti da vicino da una forma semplificata di sintesi proteica.

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Pagina 84 [ vita, probabilità, origine della vita ]

È frustante, per lo scopo che ci siamo prefissi, trovarsi di fronte alla quasi impossibilità di dare "un qualche" valore numerico alla probabilità che si verifichi una sequenza di eventi piuttosti rari. Questa difficoltà può essere chiarita dal seguente argomento schematico. Supponiamo che l'evento abbia avuto luogo in uno stagno, forse ai margini del mare, e ipotizziamo che ci fosse uno stagno di questo tipo ogni chilometro lungo la costa, per non parlare di quelli sparsi un po' dovunque sulla superficie terrestre. Diciamo che c'erano 100.000 posti di questo tipo, ma potrebbero essere stati molto di più. Supponiamo ora che, data la lentezza con la quale un tale sistema lavora, il sistema abbia impiegato un centinaio di anni a innescarsi. Chiamiamo p la piccolissima probabilità che un tale evento abbia avuto luogo in 100 anni. Se p fosse stato uno su un miliardo, dato che abbiamo a disposizione circa 500 milioni di anni e 100.000 stagni, la vita si sarebbe originata quasi certamente. Se però p fosse stato soltanto uno su un miliardo di miliardi, la probabilità di iniziare non sarebbe molto lontano da zero. Se p fosse sceso a uno su 10 alla 15, la probabilità sarebbe stata minima. Non sono importanti i valori esatti di p; li stiamo usando soltanto per mostrare qual è il dilemma da risolvere. Non abbiamo alcuna idea di quale sia il valore di p, sappiamo solo che deve essere «piccolo». Ci è quindi impossibile decidere se l'origine della vita è stata un evento molto raro o quasi certo. Anche se talvolta vengono presentati argomenti a favore della seconda ipotesi, questi mi sembrano di scarso valore e, senza un qualche sostegno sperimentale diretto, resteranno tali. Non sarà facile trovare una conferma sperimentale di quella che può essere stata un sequenza di reazioni piuttosto rara. È probabile che saremo in grado di riprodurre in laboratorio la vita solo se ha avuto inizio "molto" facilmente, utilizzando in qualche modo una strada lineare nel labirinto delle possibilità; questo, almeno nel futuro immediato.

Un uomo onesto, munito di tutte le conoscenze attuali, può solo affermare che per ora, in un certo senso, l'origine della vita appare quasi un miracolo tante sono le condizioni che debbono essere soddisfatte perchè il meccanismo si metta in moto. Ma questa considerazione non è una ragione valida per credere che la vita "non" ha avuto origine sulla Terra, utilizzando una sequenza coerente di comuni reazioni chimiche.

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Pagina 104 [ dinosauri, asteroide ]

La questione chiave è se i dinosauri, lasciati indisturbati, avrebbero potuto evolversi in un tipo di animale abbastanza intelligente da sviluppare scienza e tecnologia. Non possiamo dare alcuna risposta sicura. Abbiamo però il dubbio che i dinosauri si fossero specializzati nella direzione sbagliata. Se questo è vero, l'evoluzione di una intelligenza superiore sulla Terra è dipesa in modo cruciale dalla scossa drastica data dall'asteroide al processo evolutivo. Può anche darsi che questa collisione non sia stata unica; ci sono nei resti fossili altre fasi precedenti di estinzione. È verosimile che un grosso asteroide urti la Terra una volta ogni 200 milioni di anni circa; tuttavia, non è stato provato che le estinzioni precedenti siano state causate da un simile urto.

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Pagina 131 [ origine della vita, panspermia guidata ]

Gli argomenti presentato finora confermano la tesi che la «Panspermia Guidata» non è implausibile. Abbiamo quindi due teorie, radicalmente diverse, sull'origine della vita sulla Terra. La prima, la teoria ortodossa, afferma che la vita, come noi la conosciamo oggi, ha avuto inizio sulla Terra, per conto proprio, senza o con poco aiuto dall'esterno del sistema solare. La seconda, la Panspermia Guidata, postula che le radici della nostra forma di vita risalgono a un'altra regione dell'universo, quasi certamente a un altro pianeta dove aveva raggiunto una forma molto avanzata prima che qualcosa si muovesse qui da noi, e che, quindi, la vita sulla Terra è stata seminata mediante microrganismi inviati con un'astronave da una civiltà avanzata.

Le due teorie potrebbero difficilmente essere più diverse, ma è importante chiedersi: ci interessa davvero la differenza? Dato che l'universo, nella sua forma attuale, ha un'origine nel tempo (il big bang) e dato che ogni forma di vita era impossibile all'inizio, la vita deve avere avuto inizio, in qualche posto, in un momento molto posteriore al big bang. Si può quindi affermare che la Panspermia Guidata non fa altro che spostare altrove il problema.

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Pagina 151 [ uomo/animale, sport, calcio, miti, Papa ]

È solo da una decina di anni che la gente si è resa conto delle tante conseguenze implicite nell'idea che l'uomo è un animale biologico, sviluppatosi in gran parte per selezione naturale. Anche al giorno d'oggi sono pochissimi i professori di etica che trattano la loro materia da questo punto di vista. Praticamente nessuno, davanti all'interesse di massa verso lo sport organizzato, si chiede perchè tante persone si comportano in modo così strano; ancora di meno si domandano se l'entusiasmo generalizzato per il calcio non sia, almeno in parte, un risultato derivante dal fatto che i nostri antenati sono stati, per molte generazioni, coinvolti in guerre tribali.

I miti di ieri, che i nostri predecessori consideravano verità vivente, si sono disintegrati. Non sappiamo se potremo utilizzare alcuni dei frammenti residui, certamente sono troppo sgangherati per essere usati come un insieme organizzato, coerente di credenze. Eppure la maggior parte della gente comune sembra beatamente incosciente di tutto questo: basta osservare l'accoglienza entusiastica che riserva al Papa quando viaggia.

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