La teoria secondo cui la vita sarebbe sorta casualmente dalla materia inorganica non è, in fondo, che la versione moderna di una credenza vecchia quanto la osservazione superficiale della natura, la "generazione spontanea": quella, per intenderci, in base alla quale gli antichi credevano che le anguille nascessero dalla melma dei fiumi, le zanzare dai miasmi delle paludi, le mosche dalla carne putrefatta, e così via.

Le ricerche di Oparin
Le moderne "teorie abiogenetiche" sono quasi tutte variazioni di quella proposta negli anni 1930 dal biologo sovietico Aleksandr Ivanovic' Oparin (1894-1980) (2), che ipotizzava un'atmosfera primitiva a carattere fortemente riducente, composta di idrogeno, vapore acqueo, metano, azoto e ammoniaca.

In tale atmosfera, la cui esistenza non è suffragata da dati sperimentali, ma è indispensabile alla teoria, le scariche elettriche dei fulmini e le radiazioni ultraviolette solari avrebbero provocato la sintesi di semplici composti organici, fra cui amminoacidi, purine e pirimidine, che, disperdendosi negli oceani, avrebbero formato il cosiddetto "brodo prebiotico", nel quale, per reazioni chimiche successive, si sarebbero formate casualmente le prime proteine e acidi nucleici e, infine, i primi organismi viventi.

Le ipotesi di Oparin non ebbero molto seguito, anche perché allora le teorie sulla formazione del sistema solare non prevedevano un'atmosfera diversa da quella attuale per la terra primitiva. Ma all'inizio degli anni 1950 il chimico statunitense Harold Clayton Urey (1893-1981) escogita un'ipotesi sulla formazione del sistema solare in accordo con la teoria di Oparin (3) e nel 1955 il chimico pure statunitense Stanley Lloyd Miller pubblica i risultati di esperimenti, durante i quali aveva ottenuto una miscela di composti organici, fra cui alcuni amminoacidi, facendo passare scariche elettriche attraverso miscele gassose di metano, ammoniaca, vapore acqueo e idrogeno (4).

Gli esperimenti di Miller
Gli esperimenti di Miller, successivamente confermati ed estesi, sia pure con qualche lieve modifica per quanto riguarda la composizione dell'"atmosfera primordiale", da esperimenti successivi (5), diedero un grande impulso alla "ipotesi abiogenetica" e sono citati da tutti i testi di biologia come la "prova sperimentale" che la vita può essere sorta spontaneamente dalla materia, dato che gli amminoacidi sono i componenti fondamentali delle proteine, di cui sono costituiti i tessuti biologici. Inoltre, molti degli altri composti organici identificati da Miller nella sua miscela di prodotti (6) si formano nel metabolismo di organismi viventi. Altri amminoacidi (7) e supposti "precursori prebiotici" di altri costituenti fondamentali della cellula, quali gli acidi nucleici (8), sono sintetizzabili in condizioni che ricordano da vicino quelle dell'ipotetico "brodo prebiotico".

Attualmente le discussioni tra gli "addetti ai lavori" hanno come oggetto non già l'"abiogenesi" in sé, che si dà per scontata, ma, caso mai, il meccanismo con cui si sarebbe verificata. Così, alcuni preferiscono, alle scariche elettriche, la irradiazione con luce ultravioletta di una "atmosfera" di metano, azoto e vapore acqueo, allo scopo di produrre altri composti organici, presentati anch'essi come possibili "elementi prebiotici" (9), ma non mettono in discussione il "fatto" dell'"abiogenesi" sebbene la "importanza prebiotica" dei risultati riportati è spesso discussa in poche righe, a conclusione di un normalissimo articolo di chimica organica (10) e, ancora, dalla "fuga nella fantascienza" di altri, che presentano, come "prova dell'abiogenesi", la fotosintesi di composti organici in miscele gassose riproducenti l'atmosfera di Giove (11).

A tutt'oggi la teoria di Oparin-Heldane che ancora costituisce "il programma di quello che oggi si ritiene sia il reale processo dell'evoluzione della vita" (12).

Tuttavia, dato che i risultati di simili esperimenti vengono quotidianamente sbandierati come "prove" non solo in scritti "divulgativi" (13), ma anche in rispettabili testi universitari(14), sarà bene esaminarli un poco più approfonditamente.

In tutti gli esperimenti di Miller del 1955 -e in quelli compiuti da lui e da altri ricercatori nei quarant'anni successivi- si otteneva, al termine della scarica o della irradiazione, una grande varietà di composti (ma in nessuno di tali esperimenti sono mai stati ottenuti contemporaneamente tutti i venti amminoacidi presenti nelle proteine), da cui i supposti "elementi prebiotici" andavano estratti e purificati con procedure spesso assai sofisticate.

Anche le rese erano bassissime: nel celebre esperimento di Miller esse andavano dal 10,3 al 7,3% dei prodotti organici totali per gli amminoacidi e dal 16,5 al 7,1% per gli acidi e ossiacidi organici (15). Ma vi è di più: negli esperimenti di "sintesi prebiotica" sono stati ottenuti anche parecchi amminoacidi che non si ritrovano nelle proteine, talvolta con rese più alte che quelli proteici; "la presenza di glicina, alanina, valina, isoleucina e leucina nelle proteine, ma l'assenza di acido alfa-ammino-n-butirrico, norvalina, alloisoleucina e norleucina, non può essere spiegata sulla base delle rese ottenute da questo tipo di sintesi" (16).

Inoltre, la proporzione tra i vari amminoacidi nelle proteine è quasi inversa che tra i prodotti di sintesi; per risolvere questa difficoltà, Miller è costretto a supporre una ulteriore "condizione necessaria", cioè una precipitazione frazionata di amminoacidi per evaporazione in qualche laguna, con formazione di polipeptidi nella fase solida: e tutto questo a conclusione di una serie di esperimenti in cui la resa totale in amminoacidi "utili" e no, era in media l'1,90% (17). Analoghe critiche potrebbero essere mosse alle varie sintesi di "precursori prebiotici" degli acidi nucleici.

Tutte queste teorie, come si è già visto, presuppongono la presenza, sulla terra, di una atmosfera riducente all'epoca della "evoluzione prebiotica" e "protobiotica". Orbene, le teorie più recenti sulla formazione della terra e della sua atmosfera escludono proprio questa ipotesi fondamentale, affermando che all'epoca della comparsa dei primi viventi la terra aveva un'atmosfera neutra o debolmente ossidante, non molto diversa dall'attuale, salvo, forse, per la mancanza di ossigeno che si sarebbe formato solo dopo la comparsa di organismi provvisti di clorofilla (18).

Un tentativo di ovviare a questo inconveniente, che rischia di mandare all'aria tutta la "teoria abiogenetica", è stato fatto in America da Allen J. Bard e dai suoi collaboratori. Costoro, dopo avere scoperto che, irradiando con luce ultravioletta una soluzione acquosa di ammoniaca satura di metano in presenza di biossido di titanio platinato - cioè ricoperto di platino finemente suddiviso -, si ottiene una miscela di amminoacidi (19), superano la obiezione relativa alla composizione dell'atmosfera primordiale osservando che il biossido di titanio catalizza la riduzione dell'azoto ad ammoniaca e dell'anidride carbonica a metano, formaldeide e metanolo, sia pure con basse rese (20).

Peccato che, per la formazione di amminoacidi sia indispensabile l'uso del biossido di titanio platinato, un catalizzatore sintetico, inesistente in natura. Infatti, sia il biossido di titanio non platinato, sia l'ossido ferrico, sia il minerale ilmenite - ossido misto di titanio e ferro - non producono amminoacidi nelle condizioni di reazione (21). Siamo, come si può vedere, ancora al punto di partenza.

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(1) Parte del testo è tratta da Giulio Dante Guerra, La vita non è nata per caso, in Cristianità n. 97 (1983).
(2) Aleksandr Ivanovic Oparin, The Origin of Life, tr. inglese, Mac Millan, Londra 1936.
(3) Harold Clayton Urey, The Planets, Yale University Press, New Haven 1952; e Stanley L. Miller e H. C. Urey, Organic Compound Synthesis on the Primitive Earth, in Science, vol. 130, n. 3370, 31-7-1959, pp. 245-251.
(4) S. L. Miller, Production of Some Organic Compounds under Possible Primitive Earth Conditions, in Journal of the American Chemical Society, vol. 77, 5-5-1955, pp. 2351-2361.
(5) Idem, The Atmosphere of the Primitive Earth and the Prebiotic Synthesis of Amino Acids, in Origins of Life, vol. 5, 1974, pp. 139-151.
(6) Idem, Production of Some Organic Compounds under Possible Primitive Earth Conditions, cit., p. 2358.
(7) Nadav Friedmann e S. L. Miller, Synthesis of Valine and Isoleucine in Primitive Earth Conditions, in Nature, vol. 221, n. 5186, 22-3-1969, pp. 1152-1153.
(8) Gordon Schlesinger e S. L. Miller, Equilibrium and Kinetics of Gliconitrile Formation in Aqueous Solution, in Journal of the American Chemical Society, vol. 95, n. 11, 30-5-1973, pp. 3729-3735.
(9) J. P. Ferris e C. T. Chen, Chemical Evolution. XXVI. Photochemistry of Methane, Nitrogen, and Water Mixtures as a Model for the Atmosphere in the Primitive Earth, in Journal of the American Chemical Society, vol. 97, n. 11, 28-5-1975, pp. 2962-2967.
(10) Ad esempio, G. Schlesinger e S. L. Miller, art. cit., p. 3735.
(11) J. P. Ferris e C. T. Chen, Photosynthesis of organic compounds in the atmosphere of Jupiter, in Nature, vol. 258, n. 5536, 18-12-1975, pp. 587-588. Si tratta - lo riferisco a titolo di cronaca - di un lavoro finanziato addirittura dalla NASA.
(12) E. O. Wilson, T. Eisner ed altri, La vita sulla terra, Zanichelli 1983, p. 500.
(13) Jacques Monod, Il caso e la necessità. Saggio sulla filosofia naturale della biologia contemporanea, tr. it., 7a ed., Mondadori, Milano 1974, p. 137. Sul carattere né scientifico né filosofico, ma ideologico del saggio di Monod, nonché sul suo "pressappochismo" scientifico, cfr. anche il mio De libello a Jacobo Monod de alea et necessitate conscripto thomistica censura, in AA.VV., Atti dell'VIII Congresso Tomistico Internazionale, Libreria Editrice Vaticana, Città del Vaticano 1982, vol. V, pp. 359-364.
(14) Ad esempio, Robert Thornton Morrison e Robert Neilson Boyd, Chimica Organica, tr. it., 1a ed., C.E.A., Milano 1965, cap. 2, § 2.4, p. 34.
(15) S. L. Miller, Production of Organic Compounds under Possible Primitive Earth Conditions, cit., p. 2358. Calcolando le rese sui reagenti, anziché sui prodotti, esse si riducono alla metà o a un quinto, a seconda degli esperimenti.
(16) Idem, The Atmosphere of the Primitive Earth and the Prebiotic Synthesis of Amino Acids, p. 145.
(17) Ibid., p. 144.
(18) R. Fondi, in G. Sermonti e R. Fondi, Dopo Darwin, Critica all'evoluzionismo, Rusconi 1980, pp. 164-167.
(10) Wendell W. Dunn, Yosihiro Aikawa e Allen J. Bard, Heterogeneous Photosynthetic Production of Amino Acids at Pt/TiO2 Suspensions by Near Ultraviolet Light, in Journal of the American Chemical Society, vol. 103, n. 23, 1981, pp. 6893-6897. Al posto del metano si possono usare anche metanolo ed etanolo.
(20) Ibid., p. 6897.
(21) Ibid., p. 6895.