Le esperienze di Stanley Miller (Cfr.bibl.nr.3-5)

Nel 1953 Stanley Miller condusse uno storico esperimento(fig.3). Questo tendeva a simulare le condizioni ambientali che sembrano aver svolto un ruolo fondamentale nel processo di formazione delle necessarie premesse chimiche all’origine della vita.In quel periodo si credeva che la composizione dell’atmosfera primitiva fosse tale da giustificare la definizione che di essa fornirono i chimici: riducente.Tale affermazione presuppone che non ci fosse ossigeno libero, ma piuttosto una miscela composta prevalentemente da idrogeno, l’elemento più abbondante del sistema solare, con minori quantità delle forme ridotte del carbonio (metano), dell’azoto (ammoniaca), dell’ossigeno (acqua)(fig .4).Condizioni in netto contrasto con l’atmosfera di oggi (contenente circa il 20% di ossigeno e 80% di azoto) che può essere considerata ossidante.(fig.5)

Figura 3: Esperimento di Miller

(Da "Principi di biochimica" di A.L. Leghninger ed. Zanichelli pag 78 cap.3)

Tavola II (Da "Principi di biochimica" di A.L. Leghninger ed. Zanichelli pag 79 cap.3)

Figura 4: Deficienza degli elementi volatili sulla terra

(Da "Biologia" cap.27 Delfino editore 1996)

Nell’esperimento di Miller una miscela di metano, ammoniaca, vapor d’acqua e idrogeno fu sottoposta a scariche elettriche che simulavano i fulmini, i quali rappresentavano una caratteristica fondamentale delle condizioni ambientali primordiali. I risultati superarono le più rosee aspettative di Miller.In pochi giorni più del 15% del carbonio contenuto nel metano, sotto l’azione delle scariche elettriche era stato convertito in una varietà di amminoacidi, costituenti primari delle proteine, e in altri potenziali costituenti biologici. La scoperta di Miller aprì nuovi orizzonti all’indagine scientifica, dando vita addirittura ad una nuova branca della chimica, la chimica abiotica , la quale attraverso numerosi esperimenti di simulazione ottenne negli anni successivi, sotto le più svariate condizioni sperimentali, una notevole varietà di composti indispensabili ai processi biologici .Nonostante l’incontestabile risultato raggiunto,ovvero la scoperta delle basi chimiche del processo di evoluzione chimico–biologica, da queste esperienze emerge ancora qualche ragionevole dubbio. Esse, infatti, rappresentavano e mimavano solo delle situazioni ambientali probabili, reggendosi su un ipotesi (quella dell’atmosfera riducente) che oggi alla luce di diverse considerazioni non sembra più pienamente attendibile. Tra gli elementi

Figura 5: Tavola cronologica del Precambriano e del Fanerozoico

Notare l’epoca della comparsa della vita sulla terra e il periodo del cambiamento di atmosfera.

(Da "Biologia" cap.27 Delfino editore 1996)

caratteristici dell’ambiente terrestre primitivo non va trascurata infatti, la notevole attività vulcanica, che ha influenzato certamente l’atmosfera introducendovi un elemento, l’anidride carbonica, che la rende non più classificabile come riducente né come ossidante, ma piuttosto come uno stadio intermedio tra i due estremi. Sotto queste condizioni, la sintesi di composti organici attraverso scariche elettriche diventa molto meno efficiente, presentando un nuovo dilemma per gli scienziati .D’altra parte deve pur essere esistita una fonte di composti organici, altrimenti non si sarebbe formato quel complesso di molecole indispensabili per i processi relativi all’origine della vita. Esiste, allora, un modo per verificare i risultati ottenuti dagli esperimenti di simulazione ed essere più fiduciosi riguardo alla loro attendibilità ?

Probabilmente la verifica migliore è rappresentata dai meteoriti che sono caduti (e continuano a cadere) sulla superficie terrestre. Questi infatti spesso contengono una minima percentuale di carbonio, che si presenta per lo più sotto forma di amminoacidi, idrocarburi, molecole simili ai lipidi e in minima parte sotto forma di purine e di pirimidine. Questo sembra fornire una definitiva conferma alla possibilità di origine abiotica dei composti organici e dimostra come alla base degli esperimenti di simulazione ci sia una sostanziale e ragionevole verosimiglianza.

Inoltre i meteoriti e le comete che bombardano la terra nel periodo a cui fanno riferimento gli studiosi di chimica abiotica (circa quattro miliardi di anni fa), molto probabilmente rappresentarono anche una cospicua fonte di molecole organiche.Sulla base di queste considerazioni è stato possibile ipotizzare che gli amminoacidi possano essere stati sintetizzati in ambiente prebiotico.

 

Teorie sull’origine e sull’evoluzione delle biomolecole fondamentali(Cfr.bibl.nr.5,6,10,11)

La teoria dell’RNA WORLD(Cfr.bibl.nr.5-10)

BIBLIOGRAFIA