Unità 12 LA STORIA DELLA VITA SULLA TERRA

1La Terra e gli organismi viventi

Quando si è formata la Terra? 
Come nacque la vita? 
Che cos’è un’era? 


La Terra si è formata circa 4,6 miliardi di anni fa e all’inizio era circondata da un’atmosfera molto diversa da quella attuale: ricca di anidride carbonica, metano, ammoniaca, idrogeno, elio e vapore acqueo, e priva di ossigeno molecolare, libero, quello che serve per respirare.
Cerchiamo allora di capire come sia stata possibile la nascita della vita in un ambiente così diverso da quello in cui viviamo oggi.

LE PRIME FORME DI VITA

Circa 3,5 miliardi di anni fa, epoca alla quale si fanno risalire le prime forme di vita, l’atmosfera era ancora irrespirabile. La Terra, che era per gran parte coperta di acqua, non doveva essere un luogo molto ospitale: era bombardata dalle radiazioni ultraviolette del Sole, squassata da violente eruzioni vulcaniche, battuta da una pioggia continua, con il cielo squarciato da lampi e fulmini, frequentemente colpita da meteoriti e comete (1).
Nell’acqua dell’oceano (ricca di ferro e calda, con una temperatura compresa fra i 50 e i 90 °C) dovevano essere già presenti alcune sostanze semplici; queste sostanze, formate dalla combinazione degli elementi presenti in atmosfera, come carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto, si sarebbero costituite grazie all’apporto energetico delle radiazioni ultraviolette solari, dei fulmini ecc. 

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L’oceano costituiva, quindi, una sorta di brodo di coltura, un brodo primordiale. È proprio a partire dalle semplici molecole inorganiche presenti nelle acque degli oceani che si formarono le prime molecole organiche (2), ovvero le basi chimiche che rappresentarono il primissimo passo sulla strada della vita, e le prime cellule. 

(2) La formazione delle prime molecole organiche

Nel 1953 il chimico statunitense Stanley Miller realizzò un esperimento per cercare conferme all’ipotesi che le prime molecole organiche si formarono grazie a scariche elettriche (i fulmini), radiazioni ultraviolette e calore. Utilizzando un’apparecchiatura composta da più contenitori comunicanti, cercò di riprodurre l’atmosfera primordiale. Preparò una miscela di metano, ammoniaca, idrogeno e vapore acqueo e la sottopose a scariche elettriche: dopo qualche tempo, nel liquido che simulava l’oceano primordiale comparvero molecole organiche.

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Gli scienziati ritengono che i primi organismi fossero batteri anaerobi (che vivono, cioè, in assenza di ossigeno): singole cellule procariotiche, acquatiche ed eterotrofe, che si nutrivano delle poche sostanze organiche o inorganiche presenti nell’oceano.
In breve tempo le cellule procariotiche aumentarono così tanto di numero che le risorse dell’oceano iniziarono a scarseggiare; è in quel momento che si formarono le prime cellule in grado di compiere la fotosintesi e di prodursi autonomamente il nutrimento (il glucosio, uno zuccchero) a partire dall’energia solare, dall’anidride carbonica e dall’acqua, disponibili in abbondanza.

    SCIENZE +     La vita arriva dallo Spazio?

Alcuni ricercatori, non convinti dall’ipotesi che molecole inorganiche si siano assemblate spontaneamente a costituire le prime molecole organiche, sostengono un’origine extraterrestre della vita: i primi composti organici sarebbero arrivati sulla Terra dallo Spazio, trasportati da meteoriti e comete. Effettivamente, dall’analisi di meteoriti caduti sul nostro Pianeta in anni recenti è risultato che questi corpi celesti contengono in alcuni casi molecole organiche.
Gli scienziati contrari a questa teoria affermano però che non è possibile che una quantità di molecole organiche sufficiente a permettere lo sviluppo della vita sia arrivata sul nostro Pianeta in questo modo.

Scienze evviva! - volume 3
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