Anche se non conosciamo il percorso che ha portato a queste prime forme batteriche, sembra probabile che il DNA sia emerso come molecola di informazione in questo periodo. Il microbiologo e fisico Carl R. Woese suggerisce che ci fu una notevole quantità di trasferimento genico laterale tra le prime forme di batteri chiamate archebatteri.4 Il trasferimento genico laterale, che è lo spostamento di geni da un batterio all’altro, avrebbe permesso lo scambio di materiale genetico, e avrebbe quindi accelerato il processo di diversificazione della funzione biologica agito dalla selezione naturale. Come si siano sviluppati questi primi organismi è l’argomento della seguente discussione.

L’esperimento Miller-Urey

Charles Darwin è spesso accreditato per l’originale ipotesi del “piccolo stagno caldo”, che propone che la vita possa essersi formata da una combinazione di composti inorganici ed energia.5 Il biochimico sovietico Aleksandr Ivanovich Oparin ha rivisitato questa idea e ha proposto che la vita si sia formata in un ambiente privo di ossigeno ma eccitato dalla luce solare.6 Questo tipo di idee sono alla base di molte ricerche sulle origini della vita, compreso il famoso esperimento Miller-Urey.

Nel 1953 all’Università di Chicago, Stanley Miller e Harold Urey affrontarono il problema dell’origine della vita riproducendo le condizioni che credevano essere presenti sulla Terra primitiva quando la vita ebbe origine. Colpendo con l’elettricità una miscela di acqua e composti inorganici, produssero composti organici tra cui gli aminoacidi, i mattoni delle proteine.7 Questo risultato catalizzò ulteriori esperimenti e, almeno per alcuni, sembrò che la soluzione del mistero della vita stesse per svelarsi.

Una successiva scoperta di Joan Oro all’Università di Houston, pubblicata nel 1961, dimostrò che un componente essenziale del DNA – l’adenina – così come diversi aminoacidi potevano essere formati riscaldando il composto inorganico acido cianidrico in acqua-ammoniaca.8 Anche se questo lavoro ha potenzialmente contribuito con pezzi utili al puzzle,9 gli esperimenti del tipo Miller-Urey non sono riusciti a fornire una risposta completa su come la vita ha avuto origine. Una cosa è la presenza di composti organici, un’altra è che essi formino un sistema auto-replicante.

Di recente, questi risultati iniziali sono stati rivisti con metodi più sensibili. I ricercatori hanno scoperto altri aminoacidi e altri elementi costitutivi che si sono formati durante gli esperimenti Miller-Urey e di cui inizialmente non si erano resi conto.10 Miller ha continuato una serie di esperimenti per individuare le origini della vita e, anche se il mistero è rimasto irrisolto, i membri del suo laboratorio hanno scoperto che gli aminoacidi e altri elementi costitutivi della vita possono formarsi anche da composti inorganici in ambienti estremamente freddi.11

Come si è formata la vita

Le spiegazioni su come si sono formati gli aminoacidi, i nucleotidi e gli zuccheri, come si sono assemblati sotto forma di DNA e RNA, e poi come questi mattoni della vita si sono replicati e hanno acquisito gli enzimi per facilitare questo processo, sono tutte ancora speculative. Tuttavia si stanno studiando molte idee interessanti, tra cui la teoria delle bocche di mare profonde,12 la teoria della spiaggia radioattiva13 e la teoria dei cristalli o dell’argilla.14 Un’altra opinione, sostenuta da Francis Crick e altri, è che l’unica spiegazione per la vita sulla Terra è che essa provenga da un altro pianeta.15 Tuttavia, questo tipo di spiegazione non fa altro che spingere la domanda ancora più indietro: Come ha avuto origine questa vita extraterrestre? Una spiegazione scientifica convincente dell’origine della vita qui sulla Terra non è ancora emersa.

Le teorie evolutive sull’origine della vita si dividono in due campi principali: la prima ipotesi dei geni e la prima ipotesi del metabolismo. L’ipotesi gene first si concentra attualmente sull’RNA piuttosto che sul DNA, poiché alcune molecole di RNA hanno mostrato la capacità di funzionare come enzimi, suggerendo che l’RNA potrebbe aver trasportato informazioni e copiato se stesso. Da questo punto di vista, l’RNA ha preceduto sia il DNA che la sintesi delle proteine. D’altra parte, la prima ipotesi del metabolismo sostiene che le molecole dei materiali prebiotici hanno formato cicli chimici e reti di reazioni chimiche che hanno dato origine a sistemi metabolici primitivi. Questi sistemi metabolici esistevano prima dell’RNA e hanno fornito l’ambiente per la successiva replicazione dell’RNA. Nonostante l’esplorazione di numerose strade di ricerca, entrambe le teorie attualmente mancano di prove conclusive.

Mentre i ricercatori hanno recentemente generato RNA auto-replicante da molecole prebiotiche in laboratorio,16 è difficile capire come l’RNA – un polimero notoriamente instabile – possa aver sostenuto sistemi auto-replicanti nell’ostile ambiente chimico e termico del primo pianeta Terra.

Conclusione

A prescindere da come, è chiaro che la vita è emersa, e le prime forme di vita sono state organismi unicellulari che hanno iniziato a replicarsi e diversificarsi. La mancanza di consenso scientifico sull’origine della vita non diminuisce la forza della teoria evolutiva, che cerca solo di spiegare la diversità delle forme di vita dopo che la vita era già iniziata.

Anche se l’origine della vita è certamente un autentico mistero scientifico, questo non è il luogo per le persone riflessive di scommettere la loro fede. Tutto ciò che è accaduto nella storia della vita è avvenuto secondo gli scopi sovrani di Dio, e Cristo “è prima di tutte le cose, e in lui tutte le cose si tengono insieme” (Col. 1:17).