La teoria di A.I. Oparin
Per origine della vita s’intendono le modalità con cui gli organismi viventi sono comparsi sulla terra.La comparsa di vari insetti e di altri invertebrati da materiale organico in decomposizione sotto l’azione del calore e della luce solare fu, in passato, erroneamente interpretata come generazione spontanea .F. Redi (1668) per primo condusse esperimenti per dimostrare che tale interpretazione era sbagliata. Egli dimostrò che non si aveva lo sviluppo di larve nella carne se questa veniva posta in un recipiente chiuso in modo tale che agli insetti (ad esempio le mosche) non fosse possibile deporre le uova sul cibo. L.Spallanzani (1765) con esperimenti simili dimostrò che i microrganismi non comparivano in vari substrati liquidi (brodi nutrienti) sé il recipiente veniva chiuso ermeticamente e il liquido bollito.Da alcuni autori veniva obiettato, però, che il calore aveva distrutto la "forza vitale" che era ritenuta responsabile dell’insorgere della vita; in effetti immettendo nuova aria, si aveva la crescita, nel brodo di microrganismi.
Spallanzani non riuscì a dimostrare che l’aria nella bottiglia chiusa ermeticamente non si era alterata per effetto del calore e così la teoria della generazione spontanea continuò ad essere seguita .Il problema fu finalmente risolto da Pasteur, che usò per i suoi esperimenti una bottiglia provvista di un lungo collo foggiato ad S, aperta all’estremità.In questo modo l’aria poteva liberamente entrare e uscire dalla bottiglia,ma le particelle di polvere, i batteri, le muffe presenti nell’aria si depositavano sulle pareti del tubo ad S e non raggiungevano il brodo, posto nel recipiente. Se il liquido nutritivo presente nella bottiglia veniva bollito e conservato al freddo, non si sviluppava alcun microrganismo(fig.1). Esperimenti simili furono effettuati da J.Tyndall e annullarono tutte le obiezioni che erano sorte in seguito alle esperienze di Redi e di Pasteur .La teoria della generazione spontanea ebbe così fine. Il problema dell’origine della vita fu poi affrontato dal biochimico Oparin che espose le sue teorie nel trattato "L’origine della vita"(Cfr.bibl. nr.1)Oparin propose una teoria sull’origine della vita(fig.2) postulandone la comparsa nelle prime fasi della esistenza della terra in un’atmosfera che era molto diversa da quella attuale.
Figura 1:Immagine schematica che illustra l'esperimento di Pasteur
Figura 2: Tavola schematica degli eventi all’origine della vita secondo la teoria di A.I Oparin
L ’atmosfera era allora riducente (favorevole alla combinazione di molecole diverse) e non ossidante, come lo è oggi, allorché la presenza di grandi quantità di ossigeno libero rende instabili le molecole organiche obbligando i viventi ad un loro continuo rinnovamento.L’atmosfera primordiale era ricca di metano,ammoniaca, acqua, composti che reagivano facilmente tra loro sotto l’azione del calore terrestre, dei fulmini, degli ultravioletti della radiazione solare non ancora schermata, come avviene oggi, dalla fascia di ozono. Dalle reazioni si formavano composti del carbonio come formaldeide, urea, amminoacidi che venivano trasportate dalle piogge nei mari andando a costituire il così detto "brodo caldo primigenio" .In questa soluzione calda alcune molecole avevano una tendenza superiore alle altre ad associarsi in complessi più grandi. In milioni di anni, questi aggregati, a loro volta, si associarono tra loro generando spontaneamente dei coacervati, che rappresentavano, secondo Oparin ,i costituenti fondamentali dei primi organismi viventi.Un coacervato è un tipo di colloide nel quale la fase dispersa, invece di essere in forma di particelle submicroscopiche, è rappresentata da aggregati microscopici di forma sferoidale. Si pensa vi siano state alcune particelle di coacervato in grado di adsorbire proteine ed altre sostanze dall’ambiente ,aumentare di volume e quindi scindersi in due o più frammenti. che, a loro volta, ripetevano il processo. Il meccanismo di duplicazione si sarebbe poi perfezionato e avrebbe avuto origine in questo modo l’apparato genetico costituito dagli acidi nucleici. Ecco come Oparin, alla luce delle sue ricerche spiega nel suo trattato l’origine dei sistemi colloidali (coacervati) : "Il continuo accrescersi , il graduale complicarsi delle molecole non generò esseri viventi, ma costituì la base di formazioni complesse, dalle quali si crearono più tardi i primi organismi.Nella soluzione di sostanze organiche costituitasi nelle acque dell’oceano primitivo non poteva aver luogo un illimitato accrescimento dei singoli tipi molecolari delle sostanze organiche : il continuo incremento della molecola doveva inevitabilmente condurre allo stabilirsi di nuovi rapporti fra le molecole stesse. Come risultato si ebbe allora la formazione di sciami di molecole, associazioni o complessi di particelle che contenevano molecole non omogenee, differenti per qualità e dimensioni. Tale processo dovette inevitabilmente condurre all’accumulo di sostanze organiche in determinati punti e alla separazione di formazioni colloidali dalla soluzione omogenea circostante. Il sorgere e il separarsi di queste formazioni costituisce una tappa importantissima nel processo di sviluppo che porta alla comparsa degli esseri viventi più semplici.Non possiamo raffigurarci infatti il più piccolo e il più semplice organismo che non sia separato dal mezzo circostante; e invero ogni organismo è diviso dal suo ambiente da un certo limite, e possiede una determinata individualità, un certo piano costruttivo che lo differenzia da altri organismi simili.Di conseguenza, in tutti gli esseri viventi nasce quella completa identità di forma e di qualità che caratterizza i corpi chimicamente puri e fisicamente omogenei del mondo non vivente. Ne consegue che la costituzione di composti colloidali e la loro separazione dalla soluzione circostante costituiscono l’indispensabile premessa all’origine della vita".La teoria di Oparin fu poi sperimentalmente confermata dal biochimico americano Stanley Miller.
Le esperienze di Stanley Miller (Cfr.bibl.nr.3-5)
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)
