Viviamo su un pianeta che è quasi perfetto
per la vita, né troppo caldo, né troppo freddo.
Illuminato da un sole benevolo e bagnato
da fresche e dolci acque. Un pianeta che gira
amabilmente su se stesso ed è un tripudio di
piante e dorati raccolti. Si purtroppo vi sono
anche deserti, catapecchie, fame e miseria
terribili, ma basta dare una occhiata alla
concorrenza per capire che, in confronto
alla maggior parte dei mondi, il nostro
è un paradiso.
Richard Dawkins
Posto privilegiato
La vita sulla terra
Dove si parla della esplosione di una supernova che dà origine al nostro sistema solare composto da nove pianeti tra cui la terra, dove, dopo la formazione di una atmosfera, nascerà la vita, una forma particolare di materia capace di nascere, vivere riprodursi e poi morire.
5-Sistema solare
Con la diminuzione della massa la stella andrà incontro ad una diminuzione di peso. Fino a che viene conservato un giusto equilibrio tra peso totale della stella che tende a mantenerla compatta, ed energia, che tende a farla esplodere, gli elementi chimici continueranno a formarsi al suo interno. E dopo l’idrogeno e l’elio si formeranno atomi di azoto ossigeno carbonio sodio cloro e così via. Quando questo equilibrio si rompe, grazie all’aumento della energia emessa, e alla diminuzione della massa e del peso, la stella esplode. La esplosione della stella comporta la proiezione a distanza di tutti i suoi cocci, e cioè di tutti gli elementi chimici formatisi nel corso di miliardi di anni al suo interno. Essi andranno a costituire i detriti che si libereranno nello spazio circostante. Abbiamo assistito alla formazione e alla esplosione di una Supernova o stella di prima generazione. Le Supernove sono, appunto, il risultato della evoluzione di quegli addensamenti nelle nubi dell’idrogeno, detti Galassie, formatosi in seguito al big bang iniziale. Uno di questi eventi esplosivi avvenuto 5 miliardi di anni fa alla periferia di una delle tante galassie disseminate nell’universo, ha portato alla formazione del sistema solare. Simili eventi esplosivi avvengono ogni tanto nell’universo e qualche volta anche noi siamo in grado di vederli dalla nostra terra. Una esplosione del genere che noi dovessimo osservare oggi nel cielo, sarebbe avvenuta in effetti alcuni migliaia di anni luce fa. Esplosioni di supernove avvengono con una frequenza di una ogni 30- 50 anni.
Da internet
Il sistema solare nato da una di queste esplosioni si formò grazie al fatto che i detriti, proiettati tutti intorno, sono stati riassorbiti dai pezzi più grossi che avevano una massa e un peso maggiore ed anche una forza di gravità maggiore. Tra i pezzi più grossi uno lo era abbastanza da rimanere acceso e fece la parte del leone riassorbendo la maggior parte dei detriti. era il nostro sole. Altri detriti erano abbastanza grandi da non farsi riassorbire ma vennero catturati lo stesso dalla forza di gravità del sole. Riuscirono però a rimanere a debita distanza da esso, grazie alla loro propria forza di gravità. Erano i nove pianeti del sistema solare che presero a girare intorno al sole. Alcuni di essi erano anche abbastanza grandi da catturare qualche coccio più piccolo e costringerlo a girargli intorno come satellite. E’ il caso della nostra luna e dei satelliti degli altri pianeti. I pianeti avevano dimensioni diverse tra loro e questo a causa della distanza dal sole. I più vicini erano in media più piccoli e privi di una atmosfera perchè risucchiata dalla forza di gravità solare. I più lontani erano in media più grandi perche’ provvisti di una atmosfera gassosa che il sole non era riuscito a catturare a causa della enorme distanza. Questi ultimi erano delle stelle mancate, troppo piccoli cioè per accendersi. Infatti al loro interno il peso degli strati superficiali non era tale da permettere temperature elevate. Tra i pianeti più piccoli e quelli più grandi una posizione privilegiata la aveva la nostra terra, la cui grandezza, atmosfera, distanza dal sole erano tali da permettere, insieme ad altri parametri favorevoli, che avvenissero eventi rarissimi, anche se non unici e irripetibili.
6-Terra
La terra, ormai catturata dal sole, come tutti gli altri pianeti, se ne andava rotolando nel cosmo tracciando una ellisse intorno al sole, ora allontanandosi ed ora avvicinandosi ad esso. L’asse che congiunge i due poli del nostro pianeta non era, e non e’, perpendicolare al piano dell’orbita, e questo avrà la sua importanza nel determinare il clima delle varie regioni. L’atmosfera della terra era molto diversa da quella di oggi, era cioè composta da idrogeno, elio, metano, ammoniaca e azoto. Una miscela di gas assolutamente irrespirabile dagli esseri viventi. e infatti gli esseri viventi ancora non c’erano. La temperatura allora era molto più elevata di quella di oggi, e questo provocò la perdita dei gas più leggeri, che si dispersero nello spazio. Nella atmosfera, sulla terra e dentro la terra c’erano, e ci sono tutt’ora tutti i costituenti della materia, da quello elementare, l’idrogeno, nato dal big bang, a tutti i successivi formatisi all’interno delle supernove. Al di sotto della crosta terrestre c’era uno strato semiliquido ed al centro un nucleo solido composto in massima parte dal ferro e da altri metalli pesanti. La turbolenza esistente nelle viscere della terra e il continuo ribollire degli elementi trovavano sfogo nelle fratture della crosta, da dove il magma fuoriusciva formando altra crosta e riversando nell’atmosfera gli elementi più leggeri tra cui il vapore acqueo.
L’abbassamento della temperatura e la condensazione del vapore acqueo, formarono le nubi, che cominciano a riversare fiumi di pioggia. La pioggia cadde incessante raffreddando ulteriormente la temperatura della crosta terrestre e dell’atmosfera. L’acqua che cadde provocò la formazione dei fiumi nelle depressioni della crosta terrestre. Nelle depressioni più grandi si formarono gli oceani che ricevettero acqua dai fiumi e dal cielo, mentre una grande quantità di fulmini per milioni di anni scaricarono a terra la loro potenza. All’interno del mare alcuni elementi fondamentali come il metano, i raggi ultravioletti del sole e l'energia elettrica sotto forma di fulmini, l'ammoniaca, l'idrogeno e l'acqua stessa, venendo a contatto, nel giro di milioni di anni, dettero luogo alla nascita della vita. Più semplicemente le molecole di alcuni di quegli elementi presenti nell’acqua, tra cui il carbonio, l’idrogeno e l’ossigeno, a forza di scontrarsi, sotto la spinta del moto ondoso, trovarono la maniera di combinarsi tra loro in modo del tutto particolare. Primo responsabile di questa nuova situazione creatasi nel mare fu il carbonio, le cui molecole se ne andavano in giro con le loro sei braccia ad acchiappare soprattutto ossigeno, azoto e idrogeno. Se rapportiamo ad un anno l’esistenza della terra, dalla sua nascita ai giorni nostri, la nascita della vita avviene grosso modo il 26 febbraio. Un avvenimento che consiste in una diversa disposizione spaziale degli atomi dei vari elementi.
7-Vita
La particolarità del nuovo modo di combinarsi tra molecole, inventato dal carbonio, sta nel fatto che ne risulteranno organuli, vaganti per i mari, capaci, una volta formatisi, di nutrirsi e di riprodursi, per poi morire. Proprio quello che noi chiamiamo ciclo vitale, comune a tutti gli esseri viventi. Gli organuli forniti di ciclo vitale risulteranno dalla combinazione di queste nuove molecole in catenelle più o meno lunghe. Queste, sballottate, al’interno dei mari, trovarono vantaggioso richiudersi su se stesse a formare delle sferule dentro le quali rimasero imbrigliate alcune sostanze disciolte nell’acqua e necessarie per il famoso ciclo vitale. All’interno di questi organuli la situazione, evidentemente, era più tranquilla che non all’esterno, e comunque la parete di queste sferule non era completamente chiusa, anzi permetteva degli scambi tra esterno e interno e viceversa. Sono questi i primi atti del processo evolutivo degli esseri viventi, secondo il quale tra le tante soluzioni che si verificano nel processo di trasformazione di un essere, risulta vincente quella che meglio permette all’essere di vivere e di riprodursi: la soluzione di rinchiudersi a formare delle sferule fu l’atto di nascita dei primi esseri viventi, i batteri, antenati delle cellule, ma senza nucleo, organulo di cui tutte le cellule future saranno forniti. I batteri comunque furono i signori incontrastati dei mari sulla terra per due miliardi di anni.
Durante il loro regno si resero responsabili del primo inquinamento della storia, riversando una infinità di molecole di ossigeno nella atmosfera. Essi, per vivere, spezzavano le molecole di acqua (H2O) utilizzavano l’idrogeno e buttavano via l’ossigeno. Questa molecola, rimasta sola, cioè senza la compagnia delle due molecole di idrogeno, non trovava di meglio da fare che unirsi a molecole di ferro che i fiumi riversavano in grande quantità nel mare. Ne risultavano molecole più pesanti che andavano sul fondo sotto forma di ruggine. Ma i mari in breve si saturarono delle molecole di ossigeno che, prodotto in gran quantità dai batteri, dovette prendere un’altra strada. E l’unica strada era quella di volare su, oltre il pelo dell’acqua per puntare sempre più su. L’obiettivo sarà quello di raggiungere nell’atmosfera la concentrazione del 20 per cento, non solo, ma anche di formare uno strato che non permetterà più ai raggi ultravioletti del sole di penetrare nella atmosfera. Un inquinamento in piena regola quello operato dall’ossigeno, ma che, in futuro, risulterà utile agli esseri viventi che popoleranno la terra, anche se i batteri, ovviamente, non sapevano che quello che stavano facendo sarebbe risultato utile in futuro allo sviluppo della vita. Essi si cominciarono a differenziare grazie alla capacità che avevano di utilizzare o meno l’ossigeno disciolto nell’acqua. Tra le cellule senza nucleo, vi furono infatti quelle che producevano ossigeno utilizzando la luce del sole, un meccanismo che in futuro verrà denominato fotosintesi clorofilliana. Quelli che consumavano l’ossigeno prodotto dai primi. E quelli che non furono mai capaci di fare ciò e si rifugiarono nei fondali dell’oceano.
8-Aminoacidi
Le molecole che sono alla base del materiale di cui sono composti gli esseri viventi, non sono nate così per caso o per un qualche colpo di bacchetta magica o per l’intervento di un essere superiore. Semplicemente in quelle condizioni era logico e naturale che le molecole presenti nell’ambiente trovassero la maniera, avendo spazio e tempo a disposizione, di aggregarsi in un modo stabile e funzionale dal punto di vista chimico. Con il passare del tempo, grazie alle continue reazioni tra molecole ed atomi, compaiono delle molecole particolari e complesse, gli aminoacidi che sono alla base della costruzione degli esseri viventi. E’ come un grande gioco di Lego. Ma ad esso prenderanno parte solo quelli formati in una certa maniera. Gli altri verranno scartati. Gli aminoacidi sono come delle palline disposte nello spazio e legate tra loro mediante braccia. Le palline sono in effetti gli atomi dei quattro famosi elementi (carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto), mentre le braccia sono i legami che tengono unite queste molecole. I venti aminoacidi necessari per il nostro gioco, oltre a questa struttura di base, hanno una catena laterale che è sempre diversa. E’ questa catena laterale, insomma, a fare la differenza e a determinare la capacità della molecola di legarsi con altre molecole.
Gli studi e gli esperimenti che ci hanno fatto capire come sia stato possibile, nel mare primordiale, il montaggio spontaneo dei pezzi che avrebbero dato origine alla vita, ci devono far riflettere sul fatto che nella nascita del materiale vivente e quindi della vita, non vi è nulla di magico, nè di soprannaturale. Il vivente e il non vivente sono composti dalle stesse sostanze, dagli stessi atomi. Ciò che cambia è solo la disposizione degli atomi. Insomma per ottenere del materiale vivente dal materiale non vivente, alla natura è bastato rimescolare le carte e disporle in una maniera diversa e adeguata per conferirle la capacità di vivere. Quella cioè di essere dei composti stabili duraturi e capaci di riprodursi. Il passaggio dall’inanimato all’animato è una semplice questione di disposizione di atomi, di struttura. Non vi è cambiamento di sostanza, ma solo di forma. Le successive combinazioni, cui solo gli aminoacidi presero parte, portarono alla formazione delle proteine e del DNA (acido desossiribonucleico). Nella struttura di questi elementi, che sono alla base della costruzione degli esseri viventi. ritroviamo infatti i nostri aminoacidi uniti tra loro in modo da formare dei composti o basi che sono di quattro tipi diversi (adenina, citosina, timina e guanina). Queste basi nel DNA sono unite a due a due, da legami che servono a tenere unite due strisce elicoidali di altre sostanze chimiche in modo da formare una catena a doppia elica. Tutte queste sostanze chimiche stanno assemblandosi insieme, spinte, nel gran caos primordiale, da proprietà insite e forze interne, per formare strutture che, come ,le parole, le frasi e i periodi, andranno a costituire il lungo romanzo della vita.
ALLA PROSSIMA PUNTATA, LA TERZA
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