TEORIA CHEMIOSINTETICA: L'EMERGERE DELLA VITA SULLA TERRA - SCIENZA - 2025

La teoria chemiosintetica , nota anche come teoria biosintetica o teoria fisico-chimica dell'origine della vita, si basa sull'ipotesi che la vita sul nostro pianeta abbia avuto origine dal raggruppamento (sintesi) di molecole molto primitive all'origine del tempo. e che stavano diventando più complessi per formare le prime cellule.

Questa teoria fu sviluppata quasi contemporaneamente -tra il 1924 e il 1928-, ma separatamente dagli scienziati Alexander I.Oparin (biochimico russo) e John BS Haldane (biologo inglese), confermando la teoria del Big Bang e ribaltando la teoria del generazione spontanea, credenza prevalente fin dai tempi antichi.

Tra i contributi al lavoro di questi due scienziati, spicca la partecipazione del farmacista messicano Alfonso Luis Herrera, che ha condotto studi sull'origine e l'evoluzione della vita sulla terra e che è considerato il creatore della plasmogenesi, una scienza che studia l'origine del protoplasma, cioè l'origine della vita.

I suoi studi furono pubblicati all'estero e servirono come base per Oparin e Haldane per sviluppare la loro teoria, che fu anche nutrita da studi geologici, paleontologici e biochimici.

Attualmente, la teoria chemiosintetica è la più accettata dagli scienziati. In esso, l'origine della vita è spiegata dall'evoluzione chimica e dai fenomeni fisici della materia.

Teoria chemiosintetica: come è nata la vita sulla terra?

Secondo la teoria del Big Bang, la terra è sorta circa 5 miliardi di anni fa da una nuvola di idrogeno gassoso. Contemporaneamente, hanno avuto origine il sole e gli altri pianeti del sistema solare.

All'inizio la temperatura della terra era estremamente alta, ma a poco a poco si è raffreddata e gli oceani primitivi hanno cominciato a formarsi.

Allora l'atmosfera era molto diversa da quella odierna. Predominavano vapore acqueo, metano, ammoniaca, anidride carbonica e idrogeno.

A differenza di quanto accade ai nostri giorni, in quella fase iniziale non c'era strato di ozono, quindi tutti i tipi di radiazioni hanno raggiunto la superficie terrestre, compresi i raggi ultravioletti e infrarossi.

Inoltre, c'era molta energia prodotta da costanti eruzioni vulcaniche, fulmini e fulmini.

Primi composti organici

In questo scenario è molto probabile che i primi composti organici in questi oceani primitivi, tra cui carboidrati, lipidi e alcuni amminoacidi, si siano formati e distrutti più e più volte fino a quando, finalmente, hanno trovato una certa stabilità per evolversi.

Nel corso di milioni di anni queste sostanze si sono combinate chimicamente tra loro, formando sostanze sempre più complesse che erano delimitate da una membrana.

Protobionti

Oparin chiamava queste sostanze protobionti. La loro esistenza è durata milioni di anni e, con il passare del tempo, hanno acquisito caratteristiche di esseri viventi, svolgendo funzioni come l'alimentazione e l'escrezione. Cominciarono anche a riprodursi, il che implicava la comparsa di acidi nucleici che trasportavano le informazioni genetiche.

Dal punto di vista evolutivo, i protobionti hanno preceduto le prime cellule semplici e dirette che sono emerse migliaia di anni dopo. Si ritiene che i primi esseri viventi apparsi sulla terra fossero molto simili ai batteri.

Questi esseri primordiali estremamente semplici si sono evoluti e sono diventati più complessi fino a diventare organismi multicellulari.

Il contributo di Miller e Urey

Nel 1953, i chimici americani Stanley L. Miller e Harold Clayton Urey tentarono di riprodurre in laboratorio le condizioni suggerite da Oparin e Haldane nella loro teoria. Miller e Urey hanno creato un apparato in cui hanno riprodotto le condizioni della terra primitiva poste dalla teoria chemiosintetica.

L'apparato era costituito da più contenitori collegati tra loro. Per ricreare le condizioni della prima atmosfera terrestre, questi scienziati hanno posizionato due elettrodi, acqua, metano, ammoniaca e idrogeno, nei contenitori.

Utilizzando gli elettrodi, hanno prodotto scariche elettriche che scatenano scintille simili a quelle generate dai fulmini.

L'acqua che simulava gli oceani primitivi è stata portata al punto di ebollizione. In esso furono introdotte una moltitudine di molecole inorganiche da cui dovevano formarsi esseri viventi semplici e semplici.

L'esperimento è durato diverse settimane, al termine delle quali gli scienziati hanno notato che alcune sostanze si erano accumulate nell'acqua e sulle pareti dei contenitori.

Analizzandoli, Miller e Urey si sono resi conto che si trattava di diversi composti organici, inclusi quattro diversi amminoacidi, che sono coinvolti nella formazione delle proteine.

Con il loro esperimento, gli scienziati americani sono stati in grado di verificare che i composti organici erano formati da composti inorganici.

In questo modo hanno aperto la strada per dimostrare che l'evoluzione pre-biologica, come proposto da Oparin e Haldane, era possibile.

Da allora sono stati condotti esperimenti simili a quelli di Miller e Urey, ma variando le quantità e i tipi di gas. Inoltre, in alcuni esperimenti, sono state utilizzate varie fonti di energia come i raggi infrarossi e ultravioletti.

La maggior parte di questi esperimenti ha ottenuto una grande diversità di composti organici che fanno parte degli esseri viventi.

In questo modo, la teoria chemiosintetica è stata parzialmente dimostrata.

Limitazioni per i test

Gli esperimenti condotti per verificare la teoria della chemiosintetica sono riusciti a dimostrare che è possibile che l'origine della vita fosse proprio come l'hanno definita Oparin e Haldane. Tuttavia, il fatto che ciò sia accaduto nel corso di miliardi di anni non può essere ignorato.

A causa di questo lungo periodo di tempo, che ha abbracciato il processo dell'emergere della vita sulla terra, è impossibile riprodurlo nella sua interezza e con fedeltà all'interno dei laboratori.

L'ostacolo del tempo ha posto gli scienziati di fronte a uno scenario difficile, perché potrebbe non essere mai possibile sapere esattamente come si sono formati i primi organismi che hanno abitato il pianeta.

Nonostante questo inconveniente, la teoria chemiosintetica ha permesso di tracciare un quadro abbastanza vicino a quella che potrebbe essere stata la genesi della vita sulla Terra.

Temi di interesse

Teorie dell'origine della vita.

Creazionismo.

Panspermia.

Teoria di Oparin-Haldane.

Teoria della generazione spontanea.

Riferimenti

1. Paula Andrea Giraldo. Teoria chemiosintetica dell'origine della vita. Recuperato da es.calameo.com.
2. Teoria fisico-chimica dell'origine della vita. Recuperato da academia.edu.