Sull'Origine della Vita
(Adattato da un'interessante disamina di MartinV su Quora)

Dal punto di vista della fisica e della chimica occorre considerare che gli atomi che costituiscono sia la materia vivente, sia quella inorganica sono affatto indistinguibili. E' ciò vale ovviamente per qualunque elemento del Sistema Periodico. Da questo nasce l'interpretazione, oggi dominante nelle scienze naturali, che la vita possa effettivmante essere una proprietà emergente nell'economia dell'Universo. Ciò significa che quando la materia raggiunge un certo livello di organizzazione compaiono proprietà nuove che non appartengono ai singoli componenti. Nessuna molecola è viva singolarmente, nemmeno una proteina o un filamento di DNA! Ma una cellula è costituita da milioni di molecole che interagiscono tra loro in modo coordinato e come tale possiede un metabolismo, un meccanismo di autoregolazione, nonché la capacità di replicarsi ed evolversi; noi di conseguenza la consideriamo un'entità viva.

La doppia elica del DNA (immagine tratta dal sito saluteplus.it) L'emergenza di proprietà macroscopiche diverse dalle proprietà microscopiche e/o quantistiche di un certo insieme di particelle non implica né che si tratti di magia, né di qualcosa di soprannaturale. Anzi, in chimica e in fisica è un fenomeno molto comune. Ad esempio, una singola molecola d'acqua di per sè non è "liquida". La "liquidità" emerge solo dall'interazione di un'enorme quantità di molecole. Allo stesso modo, un singolo neurone non pensa. Il pensiero emerge infatti dall'attività congiunta di miliardi di neuroni. Quindi la vera domanda è un'altra: qual è il livello di organizzazione minimo tra un piccolo numero di molecole per poterla definire vita? Un essere umano è chiaramente un essere vivente. Ma anche una singola cellula umana è comunque viva, seppur non indipendente dall'organismo intero. Se si aumenta ulteriormente l'ingrandimento si iniziano a vedere i singoli meccanismi biochimici che fanno funzionare la cellula. Si può ancora parlare di vita? Dato che moltissimi di questi meccanismi si possono già riprodurre, scomporre nei vari passaggi anche in laboratorio partendo da molecole totalmente sintetizzate artificialmente — senza quindi che siano mai state in un essere vivente — risulta dunque difficile stabilire i confini tra chimica, biochimica, e vita.
Esiste però una domanda ancora più profonda: perché l'universo permette l'emergere della vita? Qui entrano in gioco diverse interpretazioni, più o meno condivisibili.
La prima sostiene che non esiste alcuna tendenza della materia a diventare vivente. Se si ricreano le giuste condizioni chimiche, statisticamente prima o poi possono comparire sistemi auto-replicanti. La vita sarebbe quindi una naturale conseguenza delle leggi della fisica, senza che queste "puntino" necessariamente verso la vita. Secondo questa teoria, se riavvolgessimo la storia dell'universo e la facessimo ripartire daccapo non è affatto detto che la vita riapparirebbe.
Una seconda interpretazione, sostenuta da alcuni fisici e studiosi della complessità, propone invece che la materia possieda una sorta di innata predisposizione ad organizzarsi. Non nel senso di uno scopo cosciente, ma perché i sistemi lontani dall'equilibrio tendono spontaneamente a sviluppare strutture sempre più complesse quando hanno abbastanza energia a disposizione. Una stella alimenta un pianeta, il pianeta sviluppa naturalmente dei processi chimici, questi poi producono molecole autocatalitiche, che infine si organizzano ed evolvono fino a diventare vita. In questa prospettiva la vita non sarebbe un'evenienza improbabile, bensì una possibile conseguenza naturale della termodinamica. E a questo proposito, è interessante notare che la 2ª legge della termodinamica non contraddice affatto la comparsa della vita: un organismo vivente crea ordine al proprio interno proprio aumentando il disordine (l'entropia) dell'ambiente circostante. La Terra riceve continuamente energia a bassa entropia dal Sole e la restituisce nello spazio come radiazione infrarossa a entropia maggiore. Questo flusso energetico permette la formazione di strutture complesse e ordinate, comprese quelle viventi.

Schema dell'esperimento di Miller-Urey (adattato da Wikipedia) Esiste poi una terza posizione, ancora più radicale, secondo cui l'universo sarebbe in qualche modo "biofilo". Secondo i sostenitori di questa teoria, le costanti fisiche del cosmo favorirebbero la comparsa della vita, o addirittura, la vita sarebbe una caratteristica fondamentale della realtà. Questa idea compare in alcune interpretazioni filosofiche e in ipotesi come il "panpsichismo" (v. NOTA), oppure certe letture del principio antropico, ma ovviamente non è supportata da prove sperimentali di nessun tipo, quindi qui stiamo già entrando nel campo delle pseudoscienze e della fede. Quindi a questo punto la domanda diventa quasi filosofica: quando diciamo che la vita è una proprietà emergente, stiamo davvero spiegando il fenomeno, oppure stiamo semplicemente descrivendo come compare? La scienza moderna descrive molto bene i meccanismi dell'evoluzione biologica una volta che si parte da una forma di vita iniziale, e di sicuro sta facendo molti progressi sull'origine della vita, ma purtroppo non sa ancora dire con certezza se la comparsa della vita sia stata un evento estremamente raro, oppure una conseguenza quasi inevitabile della fisica, della chimica, e delle loro leggi, qualora ci siano le condizioni ambientali adatte. Il celebre e storico esperimento di Miller-Urey del 1953 ha certamente dimostrato che molecole biologiche complesse (basi azotate, amminoacidi, ecc) possono formarsi molto rapidamente e facilmente a partire da molecole molto semplici (acqua, metano, ammoniaca, idrogeno, anidride carbonica, i costituenti della primordiale atmosfera riducende della Terra), ma non è stato in grado di dimostrare la successiva formazione di strutture più complesse e autoreplicanti a partire dalle molecole biologiche prodottesi. L'esperimento durò appena una settimana, quindi magari semplicemente non ci fu abbastanza tempo per andare oltre. Forse aspettando millenni o milioni di anni e avendo a disposizione una quantità d'acqua non certo estremamente limitata come quella di un'ampolla di laboratorio, le cose sarebbero andate diversamente. Probabilmente non lo sapremo mai.

CHIUDI