TecaLibri: Francis Crick: L'origine della vita

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Copertina

Molto sappiamo dell'evoluzione della vita sulla Terra, nulla di come la vita abbia avuto origine sul nostro pianeta. L'ipotesi di Crick è che la vita sia incominciata quando microrganismi primitivi giunsero sulla Terra inviati da un altro pianeta, la cui civiltà si era sviluppata miliardi di anni fa. ...

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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
[...]