Pagina FORUM: quando inizia la vita?

È opinione condivisa, tra tutti coloro che si occupano del problema dell'origine della vita, che amminoacidi, basi organiche e ribosio (o desossiribosio) abbiano avuto origine dalla materia inanimata. In un certo qual modo, legandosi tra di loro, gli amminoacidi hanno dato origine alle proteine(enzimi), e le basi organiche con ribosio (o desossiribosio) e fosfato hanno dato origine agli acidi nucleici. In tutti gli attuali organismi viventi, acidi nucleici e proteine sono interdipendenti, cioè gli uni hanno bisogno degli altri. Gli acidi nucleici contengono il programma (software) per la sintesi delle proteine ma alle proteine (hardware) spetta il anche compito della sintesi degli acidi nucleici. È da presumere quindi che già in epoca perbiotica, in un certo qual modo, queste molecole complesse abbiano iniziato ad interagire.
Tra origine e inizio della vita Bernal si chiede: […è difficile dire se dobbiamo fare iniziare la vita dal momento in cui ebbe origine una interazione stabile tra molecole complesse in un mezzo generale, oppure dal momento in cui si separò una parte di questo mezzo sufficientemente grande da contenere un sistema autonomo di reazioni con il mezzo stesso.Si potrebbe per amor di precisione indicare il primo come origine della vita, e il secondo come origine di organismi o esseri viventi. È difficile per noi risalire al primo stadio. L'idea di una vita senza esseri viventi può sembrare una contraddizione in termini, ma tuttavia le cose stanno come se un tale stadio si sia effettivamente verificato, poichè molecole semplici devono aver preceduto quelle complesse, e poichè gli organismi non possono essersi formati senza la preesistenza di molecole complesse].
Ma un sistema autonomo si configura già come una cellula che è capace di crescere, riprodursi, evolvere, reagire agli stimoli e infine morire. Poichè i virus sono costituiti da un interazione di molecole complesse (acidi nucleici e proteine) e non sono in grado di riprodursi autonomamente, per la maggior parte dei biologi essi non sono viventi. Quindi la vita inizia con la cellula?
Siamo tutti d'accordo? Sembra proprio di no.
1) Secondo la maggior parte degli evoluzionisti, il cui rappresentante più autorevole è R. Dawkins, la vita inizia con la comparsa, casuale (Il gene egoista) o riprendendo la teoria di Cairns-Smith in presenza di argilla (L'orologiaio cieco), di un replicatore cioè una molecola di acido nucleico che riesce a produrre copie di se stessa. Durante la copiatura avviene un processo di selezione naturale, i replicatori evolvono cioè verso una maggiore longevità/fecondità/fedeltà di copiatura. Infine la competizione tra i replicatori completa il quadro: la lotta per l'esistenza. In definitiva la teoria della selezione naturale di Darwin, dopo essere stata estesa ai microorganismi viene così estesa alle singole molecole complesse. Ne: Il gene egoista Dawkins scrive:" Dovremmo allora dire che i replicatori originali sono viventi? e che importa....Che noi li consideriamo viventi o no i replicatori sono stati i progenitori della vita, i nostri lontani antenati." In definitiva siamo ben lontani da una interazione stabile tra molecole complesse; qui la vita sembra iniziare da una sola grande molecola capace di replicarsi.
2) Stuart Kaufman è un biologo teorico che ha studiato i sistemi complessi che manifestano autoorganizzazione: ordine dal caos. Simili idee erano già state espresse in passato da Ilya Prigogine, ma Kaufman ha scoperto modelli computerizzati di reti che, partendo da uno stato disordinato, danno origine spontaneamente a stati ordinati. Un catalizzatore è una molecola che promuove una reazione chimica senza partecipare alla reazione stessa. Un ciclo autocatalitico si instaura quando una molecola A catalizza una serie di reazioni e queste alla fine danno origine ad A. Secondo Kaufman quando il numero di questi cicli é elevato il sistema, da un stato caotico,attraverso un gigantesco ciclo autocatalitico, varca una soglia critica e diventa ordinato. A suo parere un simile processo è alla base, nel brodo prebiotico, dell'organizzazione delle molecole organiche che hanno dato inizio alla vita. Questo ciclo autocatalitico riguarda il metabolismo, e come catalizzatori prende in considerazione sia le proteine che l'RNA. Come riportato da Iris Fry secondo Kaufman la vita è "una proprietà collettiva emergente di sistemi complessi di polimeri capaci di svolgere una funzione di catalizzazione".
3) Come ho postulato in: Chimica prebiotica ed origine della vita, io ritengo che processi chimico-fisici, all'interno della strettoia energetica tra stabilità cinetica e instabilità termodinamica (cioè l'impossibilitä di superare, a temperatura ambiente, la barriera energetica dell'energia di attivazione  ), possono portare alla costituzione, in un ambiente argilloso, di un numero enorme di complessi sistemi interattivi (entità). Queste entità contengono proteine globulari, proteine elicoidali, acidi nucleici e semplici molecole (organiche ed inorganiche). Fu comunque l'esigenza di costruire una membrana a dare inizio alla vita, ma come?  Sappiamo che l'aggregazione strutturale di atomi o molecole dà origine a nuove proprietà della materia. È probabile che l'aggregazione all'interno di un'entità di molecole complesse interdipendenti, ciascuna con le proprie caratteristiche, abbia dato origine, superata una soglia critica, ad una sorta di super proprietà che non possiamo esprimere in una legge statistica perchè è come se cambiasse continuamente direzione in funzione delle circostanze. Essa utilizza le leggi chimico-fisiche per realizzare reazioni chimiche specifiche ed è, probabilmente, ciò che nella nostra mente si configura come: sopravvivenza. È l'istinto alla sopravvivenza che fa di un'entità un sistema autonomo e quindi un vivente.

Ma allora la vita inizia con una grande molecola capace di replicarsi ?
È una proprietà collettiva che emerge spontanemente da sistemi complessi?
Oppure, superata una soglia critica, all'interno di un'entità, si manifesta qualcosa, che separa definitivamente il vivente dal non vivente?