Esistono due teorie sull’origine della vita e quindi sull’origine delle molecole della vita.
La prima ipotizza che la vita sia iniziata in superficie, in acqua scaldata dal Sole e colpita dai fulmini, un’altra ipotizza che la vita sia incominciata nelle profondità oceaniche in corrispondenza delle uscite di magma: acqua calda e liberazione di preziosi oligoelementi.
Darwin nel 1871 scriveva all’amico Joseph Hooker: ” ..in piccolo stagno caldo, in presenza di tutti i tipi di sali, di azoto, fosforo, luce, calore, elettricità, e se si formasse un complesso proteico pronto a subire cambiamenti ancora più complessi” otterremmo la vita: 50 anni dopo qualcuno lo prese sul serio.
L’esperimento di Oparin e Haldane
Oparin e Haldane presero una ampolla, aggiunsero acqua, la scaldarono, aggiunsero metano, ammoniaca, idrogeno, monossido di carbonio, scaricarono dell’elettricità a imitare i fulmini e scoprirono che il 15% del carbonio si era trasformato in composti organici come acido acetico e aminoacidi.
Ogni secondo cadono sulla Terra 60 fulmini che spaccano l’azoto molecolare N2 che si ricombina con l’ossigeno e forma ossidi di azoto (ciclo dell’azoto). Inoltre si ricombina l’ossigeno biatomico O2 in ozono O3.
Origine extraterrestre ?
Su un meteorite caduto a Murchinson in Australia sono stati rinvenuti degli aminoacidi di origine extraterrestre.
Le molecole della vita
Grassi e membrane cellulari
L’acido acetico prodotto nel brodo primordiale, è una molecola molto versatile.
L’acido acetico CH3-COOH ha una testa carbossilica COOH idrosolubile, e una coda idrofobica composta da più molecole CH2. Quindi l’acido acetico diventerebbe il precursore dei grassi.
Testa idrofila e coda idrofobica potrebbe essere all’origine delle membrane cellulari, infatti le code idrofobiche si orientano verso l’interno, mentre le teste idrofile verso l’esterno, a rinchiudere una protocellula.
Glucosio e carboidrati
L’acido acetico è anche il precursore degli zuccheri:
In fondo la struttura della vita è semplice: con tanti monomeri di glucosio si vengono a formare i carboidrati.
Si riteneva che dalla combinazione di formaldeide e altre piccole molecole, in soluzioni alcaline, potessero formarsi zuccheri semplici. Oggi sappiamo per questa via si produce pochi zuccheri nella loro forma utile, ma zuccheri ciclici e altro che rendono difficile un utilizzo diretto nelle fasi iniziali della vita.
Proteine
Anche gli aminoacidi si formano con l’esperimento di Oparin e Aldane: tanti aminoacidi formano le proteine.
Nel 1950 due scienziati americani, Miller ed Urey, realizzarono alcuni aminoacidi. Alla morte di Miller analizzarono quelle vecchie provette e trovarono 22 tipi di aminoacidi che 50 anni prima non erano stati trovati.
Le condizioni eccezionali per suffragare l’esperimento di Miller, si potrebbero ritrovare lungo le dorsali medio oceaniche, dove a 500 metri di profondità il caldo magma esce e riscalda l’acqua fino a 450 °C, quì si formano i camini stalagmitici, quì sarebbero apparse le molecole della vita, e quì sarebbe nata la prima cellula, il primo procariota, la vita.
Basi azotate e acidi nucleici
Le basi puriniche e pirimidiniche assieme a un fosfato legato a uno zucchero (ribosio) produce acidi nucleici DNA e RNA: gli acidi nucleici.
