Dove si parla delle regole  e delle leggi adottate per la costruzione di un organismo.

126-Regole

Ma le molecole posseggono delle braccia, tecnicamente dette legami, le quali, in caso di affinità, possono legarsi tra loro e determinare la formazione di un composto più complesso del precedente. Nel caso che i legami non abbiano tra loro affinità, non si formerà alcun composto. In quel mare il numero di tentativi delle molecole di combinarsi tra loro fu veramente enorme, e, nel caos generale, solo ad un certo punto presero a formarsi i composti giusti, funzionanti e vincenti, rispetto ai precedenti sbagliati, inutili e perdenti. Ma è stato calcolato che, affinchè si verificasse una tale concatenazione di eventi casuali utili, la natura avrebbe dovuto moltiplicare i tentativi a casaccio in un periodo di tempo fatto di un numero di anni veramente enorme. Questo numero è stato calcolato nella misura di 10 elevato a 15, e cioè un numero che possiamo scrivere con 1 seguito da 15 zeri. In pratica è un tempo centomila volte più lungo della età complessiva del nostro universo. Tutto questo tempo avrebbe dovuto essere necessario per dare origine ad un composto formato da più molecole, il quale successivamente avrebbe dovuto originare gli stadi successivi della evoluzione. Non è possibile! Se ne deduce che tutto ciò non può essere avvenuto per caso. Si intuisce la necessaria presenza di una regola o di un insieme di regole che abbiano guidato i tentativi delle molecole di combinarsi e che abbiano contribuito a limitare il numero delle combinazioni necessarie per ottenere risultati utili per il proseguimento degli stadi evolutivi. Sappiamo che il tempo occorso nei vari passaggi evolutivi è stato enorme, ma se tutto fosse stato esclusivamente frutto del caso, questo tempo sarebbe diventato, assurdamente infinito e inimmaginabile. E allora cerchiamo di capire in che modo l’ostacolo sia stato aggirato e come siano stati abbattuti i tempi del processo evolutivo.

Anche per la costruzione del vivente esiste una grammatica, come per la costruzione delle frasi

 Se io volessi scrivere una breve frase di tre o quattro parole. Ad esempio “La vita è bella”. Anche in questo caso il numero di tentativi sarebbe enorme, non quantificabile, e sarebbe...tempo perso. Ma noi sappiamo benissimo che per scrivere delle frasi non ci affidiamo al caso; esiste cioè una grammatica, cioè un insieme di leggi o regole che ci guidano nelle formazione delle frasi. Inoltre sappiamo che, dopo aver scritto una determinata lettera dell’alfabeto, la successiva dovrà essere scelta tra un limitato numero di lettere. Ad esempio, scritta la prima lettera “L” e supponendo che sia quella giusta, la seconda lettera non potrà che essere una vocale, Anzi, essendo all’inizio di frase, subito ci verrebbe in mente che potrebbe essere un articolo. Il campo di scelta si restringerebbe di molto e i tempi si accorcerebbero grazie al fatto che ci serviamo della Grammatica con le sue regole, i suoi abbinamenti obbligati, e della esperienza che abbiamo (ad esempio una volta scritta la parola “la vita è”, ci verrebbe spontaneo dire come ultima parola “bella”). Si tratta in pratica di un caso che non sceglie tra tutte le combinazioni possibili, ma solo tra quelle obbligate e permesse dalle regole della grammatica e, quindi, dalla conformazione della materia. La struttura della materia stessa obbligherebbe il caso a scegliere solo tra le combinazioni che hanno un senso.

127-Leggi

Man mano che la costruzione dell’edificio procederà, si verificherà la permanenza  o meno di quel senso attribuito alle singole combinazioni, in quanto esse  dovranno confrontarsi con tutto l’insieme. In questa maniera il tempo impiegato sarebbe più ragionevole, anche se abbastanza lungo.  Abbiamo detto prima che le molecole non sanno qual’è lo scopo di tutto quel loro agitarsi e urtarsi in continuazione; possiamo dire, però, che esse “sanno” con chi possono legarsi perché è scritto nella loro stessa intima struttura. I legami per la costruzione di composti stabili avverranno solo se permessi dalla struttura stessa delle molecole; altrimenti esse non potranno fare nemmeno il tentativo, ed eviteranno inutili perdite di tempo. Sappiamo infatti che, nel brodo primordiale, circolava una molecola cui successivamente i chimici daranno il nome di “carbonio”. Essa se ne andava in giro con le sue quattro braccia ben alzate ad acchiappare molecole di altro tipo. Dentro quell’ambiente liquido fatto di idrogeno (H) e di ossigeno (O), il carbonio (C) trovava pane per i suoi denti e riusciva ad incollare ad ogni suo braccio il braccio delle molecole di idrogeno, formando i famosi legami “CH” tipici della chimica del vivente, in quanto alla base dei composti organici. Come si vede, già il primo gradino della scala evolutiva verso la costruzione del vivente, è caratterizzato dalla formazione di un composto obbligato e determinato dalla struttura stessa delle molecole in gioco. Anche in seguito vi saranno dei passaggi casuali, ma non troppo, che determineranno le future tappe di questo processo. 

Rappresentazione del cosiddetto ciclo del carbonio

Da tutto ciò se ne deduce che l’unico modo per abbattere i tempi necessari alle molecole per combinarsi, e quindi anche alle cellule di fare altrettanto nella determinazione di quelle trasformazioni che sono alla base del percorso evolutivo, sarà quello di ammettere che le combinazioni siano avvenute non per puro e semplice caso, ma seguendo delle regole, delle leggi scritte nel cuore stesso della materia. Oggi queste leggi sono universalmente conosciute e accettate e fanno parte di quelle scienze, come la fisica e la chimica, con le quali si è riusciti a dare spiegazioni esaurienti a tutto ciò che ci circonda, sia nel tempo che nello spazio. Queste leggi sono insite alla materia e sono nate con essa, la pervadono e ne determinano le sue trasformazioni. Bisogna tener presente che l’obbedienza a queste leggi non è solo prerogativa della materia animata e vitale in continua trasformazione verso stadi sempre più complessi. anche la materia inanimata, che tuttavia è abbastanza viva al suo interno, e, nel corso di interminabili ere geologiche, ha subito notevoli trasformazioni  ha obbedito e obbedisce a leggi ben precise. Inoltre tutta la storia dell’universo, dal big bang in poi, in ogni porzione di spazio da esso occupato nel corso della sua espansione, e in ogni tempo, passato presente e futuro, è pervasa da leggi che ne hanno determinato e ne determinano la evoluzione cosmica. Non c’è angolo buio dell’universo in galassie remote, in cui non siano valide quelle stesse leggi che pervadono l’aria stessa che respiriamo noi su questa piccolo pianeta.

128-Carpentiere

Ci sarà un punto dell’embrione in cui una cellula e le sue vicine avranno il compito di formare il tessuto muscolare, per cui cominceranno a suddividersi e a proliferare in tal senso; è il momento in cui tutte le cellule prenderanno ad evolvere verso la direzione per la quale sono destinate dalle informazioni contenute nel DNA. Quindi alcune cellule diventeranno pelle, altre ossa, altre ancora sistema nervoso. Questo processo di auto costruzione dell’embrione porterà, in definitiva ad un prodotto finito di cui conosciamo la forma e la struttura: quel neonato che, salvo piccoli particolari, ha sempre la stessa struttura. Anche questo è scritto nel DNA, e fa in modo che da un uomo nasca sempre un uomo e da un elefante nasca sempre un elefante. Le cellule che lavorano auto strutturandosi in embrione e quindi in neonato, hanno tutte la memoria  che il loro lavoro dovrà portare al prodotto finito scritto negli archivi del DNA. Così, per ritocchi successivi, e con le informazioni del DNA, la costruzione cellulare si auto modella tenendo conto di ciò che avviene intorno e adattandosi in modo flessibile ai segnali chimici e genetici. E’ in questa fase, quando le cellule sono ancora poco stabili e si lasciano influenzare da diversi fattori, che la costruzione dell’individuo è estremamente modificabile. E’ in questa fase che una mutazione può provocare dei cambiamenti, dando una informazione diversa da quella contenuta in tutte le altre cellule uovo che hanno dato origine agli altri individui di quella specie. E’ come se dei muratori e carpentieri stessero lavorando per costruire un edificio che, fino ad allora è esistito solo nella mente del progettista e nelle sue piante, sezioni e prospetti, dando forma alle strutture portanti con un occhio alle carte ed uno al manufatto in crescita. Se inavvertitamente un carpentiere si distraesse e sbagliasse la forma di un pilastro o di un solaio, il prodotto finito avrebbe caratteristiche diverse da quelle descritte nel progetto. Per poter modificare in maniera irreversibile il progetto, però, sarà necessario che l’errore si verifichi in questa fase. Un errore durante la costruzione dei tramezzi e, più in là, durante la esecuzione degli impianti, sarà ininfluente ai fini dell’assetto e dell’aspetto generale, in quanto non concernono la struttura dell’edificio. In quel perfetto edificio che è il nostro organismo, dove le cellule sono i mattoni costitutivi, e dove, a sua volta, la cellula è costituita da elementi microscopici come le molecole, a loro volta costituite da atomi, tutto deve essere perfetto, se si vuole che la costruzione funzioni. 

Invisibili carpentieri provvedono a costruire l'organismo umano.

Pur tuttavia la distrazione di qualche carpentiere potrà causare delle variazioni nel prodotto finito. Se questo accade, appunto, quando è in costruzione la struttura del prodotto finito, e cioè del neonato, la mutazione farà sentire la sua presenza determinando quei piccoli cambiamenti nella futura esistenza di quel neonato. E’ sufficiente che una base sia sostituita da un’altra  perchè venga cambiato il risultato finale. Una copia sbagliata e cioè una lettura sbagliata del progetto da parte del carpentiere, oppure una semplice distrazione, possono provocare degli errori di trascrizione e, quindi, di costruzione.

129-Manhattan

Non sempre, comunque, gli errori sono importanti, a volte possono venire corretti, a volte si ripercuotono sulla costruzione dell’edificio, spesso comportano variazioni minime, qualche volta, invece, comportano l’insorgenza di una malattia o di una menomazione, a volte ci può essere una maggiore  resistenza verso particolari malattie. Moltissime mutazioni sono la causa di variazioni ininfluenti sulla struttura dell’organismo, ma possono in futuro riuscire utili, in seguito a qualche richiesta particolare da parte dell’ambiente. Se pensiamo alla estrema complessità della macchina vivente, da un semplice insetto all’uomo, immaginiamo quante debbano essere le informazioni necessarie per mettere su una tale costruzione. Il capitolato per la costruzione di un grattacielo di Manhattan impallidirebbe di fronte alla voluminosa enciclopedia  necessaria per contenere tutte le istruzioni utili alla costruzione del vivente. 

Il capitolato di questo grattacielo impallidisce di fronte a quello di un organismo umano.

Si sono contati infatti dodici miliardi di basi disposte per tutta la lunghezza delle due doppie eliche del DNA della cellula risultante dalla fecondazione dell’uovo con lo spermatozoo. Ciascuna doppia elica è contenuta  in  ciascuno dei ventitre cromosomi della madre, che si andranno ad unire ai ventitre cromosomi provenienti dal padre. Tutti insieme andranno a costituire i grossi volumi della enciclopedia contenente le istruzioni per la costruzione del vivente. Questa  enciclopedia contiene una infinità di informazioni. Senza uscire dalla metafora possiamo dire: Il genoma, cioè l’enciclopedia, contiene 23 cromosomi, ossia i capitoli. Ciascun capitolo contiene tra i 48 e i 250 milioni di lettere (cioè i nucleotidi A,C,G,T) senza spazi che le separino. I nucleotidi vengono denominati con i nomi adenina, timina, citosina, guanina. La lor disposizione lineare prende il nome di sequenza. Un esempio di sequenza potrebbe pertanto essere ATC-TCC-CAG-TTA-GCT. Il numero totale di lettere del libro ammonta a oltre 3,2 miliardi. Questo libro è contenuto nel nucleo della cellula. Ciascuna cellula dell'organismo contiene almeno una copia del libro nella sua interezza. Nel genoma risiedono le sequenze dei suddetti nucleotidi che non sembrano avere apparentemente una funzione, il cosiddetto DNA spazzatura, e le sequenze fossili che si sono inserite nel nostro genoma milioni di anni fa ma senza assolvere alcun compito Vi sono poi i geni, cioè le sequenze in cui risiede l’informazione genetica per la sintesi delle proteine, che stabiliscono le caratteristiche peculiari di ogni individuo. Si stima che nel genoma umano siano presenti circa 50000 geni. A ogni tripletta di nucleotidi corrisponde una determinata informazione per la sintesi delle proteine, i macchinari che eseguono tutte le funzioni fondamentali delle cellule. Se una di queste lettere cambia, subisce cioè una mutazione, l’informazione genetica può risultare alterata e le proteine potrebbero non venire più prodotte in modo funzionale causando lo sviluppo di una malattia genetica.