Polvere Vitale – L’Origine e l’Evoluzione della Vita sulla Terra
Titolo originale: Vital Dust
Autore/i: de Duve Christian
Editore: Longanesi & C.
prefazione e introduzione dell’autore, traduzione dall’originale americano di Libero Sosio.
pp. 608, Milano
Le discipline scientifiche sono guardate da molti con timore. Un timore che i libri di questa collana di divulgazione scientifica intendono fugare, proponendo testi di illustri studiosi che coniugano un linguaggio chiaro e accessibile a tutti con il rigore della trattazione. Gli argomenti affrontati sono molteplici e consentono ai lettori di comprendere non solo le nozioni fondamentali della varie discipline, ma anche le loro nuove frontiere e le sfide a esse legate.
«Nella nube organica che pervade l’universo, la vita è destinata quasi necessariamente ad avere origine in forme molecolari non molto diverse da quelle che ha assunto sulla Terra, dovunque si trovino condizioni fisiche simili a quelle che dominarono sul nostro pianeta circa quattro miliardi di anni fa, Questa conclusione mi sembra inevitabile. Coloro che affermano che la vita è un fenomeno improbabile, forse unico, non hanno esaminato abbastanza attentamente le realtà chimiche sottostanti all origine della vita. La vita è una manifestazione riproducibile, quasi comune, della materia, una volta che siano date certe condizioni… Questo libro cerca di ricostruire i quattro miliardi di anni della storia della vita sulla Terra, dalle prime biomolecole alla mente umana e oltre. Esso guida il lettore in un lungo viaggio che passa per sette “epoche” successive, corrispondenti a sette livelli di complessità: l’epoca della chimica, L’epoca dell’informazione, l’epoca della protocellula, l’epoca della singola cellula, l’epoca degli organismi pluricellulari, ? epoca della mente e l’ epoca dell’ignoto. Quest’ultima, che rappresenta una Sfida alla nostra intuizione, comprende il futuro e l’eternità.»
È opinione molto diffusa, specialmente fra i biologi, che la vita, e soprattutto la vita intelligente, sia il prodotto di una quantità di circostanze casuali tali che, considerate globalmente, la rendono quasi impossibile. Anzitutto l’origine della vita dipenderebbe da una quantità di fattori cosmologici, fra cui la quantità di materia presente nell’universo e tutta una serie di costanti cosmiche, come la massa del protone e dell’elettrone, nonché il ritmo dell’evoluzione stellare. La vita sarebbe possibile cosi solo in un universo costruito (quasi) esattamente come il nostro, tanto che alcuni (non volendo invocare l’idea di un Dio che ha costruito l’universo proprio per noi) hanno ipotizzato che esistano molti universi, sterili e inconoscibili, e che, se noi siamo qui a riflettere sul nostro universo e sui problemi riguardanti l’origine e l’evoluzione della vita, è perché fra i molti universi ce n’è almeno uno che presenta condizioni favorevoli alla vita, e noi ci troviamo proprio in esso. Ma anche nel nostro universo, e sulla nostra Terra, l’evoluzione della vita ha dovuto fare i conti con molti eventi e circostanze così improbabili che, se dovessimo riavvolgere il film della vita per farlo ripartire da capo, non arriveremmo più all’Homo sapiens e avremmo un’evoluzione del tutto diversa (è questa l’opinione, per esempio, di Stephen Jay Gould e di Ernst Mayr).
Christian de Duve, citologo e biochimico, ha coltivato per tutta la vita il sogno di occuparsi del problema dell’origine della vita sulla Terra, Ha potuto affrontarlo solo adesso che, ottuagenario, ma relativamente libero da obblighi accademici, colmo di energie e interessi e ricco di un’esperienza scientifica e culturale straordinaria, dispone di quel tempo libero che gli era sempre mancato.
Il libro che ha potuto finalmente dedicare allo studio di questo problema offre una tesi in parte nuova, sviluppata in un libro che, ricco di dettagli illuminanti per la parte meno nota dell’evoluzione della vita, dalla polvere cosmica all’origine della cellula, presenta poi un quadro completo dei punti di riferimento essenziali dell’evoluzione della vita fino all’uomo e oltre. In un’epoca dominata dalle specializzazioni, solo un uomo della levatura e dell’esperienza di de Duve poteva scrivere un libro come questo, destinato a rimanere a lungo un’opera indispensabile per chiunque voglia farsi un’idea non superficiale sull’origine e l’evoluzione della vita.
Christian de Duve, citologo e biochimico belga, nato nel 1917, fondatore ed ex presidente dell’International Institute of Cellular and Molecular Pathology in Belgio, e premio Nobel 1974 per la Medicina, è professore emerito all’Università di Lovanio e Andrew W. Mellon Professor Emeritus alla Rockefeller University di New York. È autore di A Guided Tour of the Living Cell (1984) e di Blueprint for a Cell: The Nature and Origin of Life (1991).
Visualizza indice
Prefazione
Introduzione
L’unità della vita
L’albero della vita
L’antichità della vita
La culla della vita
La probabilità della vita
È esclusa la previdenza
Le epoche della vita
Parte I – L’epoca della chimica
1. La ricerca delle origini
L ambiente
I chimici sulle piste della vita
Ricerche in cielo
I primi passi
Verso l’RNA
La lezione del metabolismo
2. I primi catalizzatori della vita
Catalisi senza proteine
Argomenti a favore dei peptidi prebiotici
Introduzione dei tioesteri
Un aiuto dai multimeri catalitici
3. Il combustibile della vita emergente
Il problema delle membrane primordiali
Il caso dell’idrogeno mancante
Il caso dei multimedia catalitici
Come si mantiene in movimento la macchina
Il mondo a tioesteri
4. L’avvento dell’RNA
La funzione del’ATP
I coenzimi: figli del mondo a RNA?
La base chimica della vita
Parte II – L’epoca dell’informazione
5. L’affermazione dell’RNA
Un barlume di cose future
Il codice magico
L’inizio della replicazione
Darwin gioca con le molecole
La nascita delle proteine
6. Il codice
Darwin ha bisogno di cellule
Anatomia della traduzione
L’origine della traduzione
La struttura del codice
Il metabolismo sostituisce il protometabolismo
7. L’origine dei geni
Il gioco modulare
Saldatura dell’RNA
L’avvento del DNA
Organizzazione genetica
8. Libertà e costrizioni
La complementarità
La contingenza
L’assemblaggio modulare
Parte III – L’epoca della protocellula
9. L’incapsulamento della vita
Il tempo della cellularizzazione
Confini cellulari
Meccanismi di cellularizzazione
La costruzione delle membrane
La costruzione di difese esterne
Ingressi e uscite
La divisione della cellula
10. La trasformazione delle membrane in macchine
Il trasferimento di elettroni per mezzo della pompa protonica
Il conseguimento dell’autonomia
11. L’adattamento della vita a uno spazio confinato
La sensibilità
La motilità
Esportazione di proteine e nascita della digestione
Un tocco di sesso
12. Il progenitore di tutti gli organismi attuali
Una ricostruzione del lontano passato
Ritratto di un antenato
13. L’universalità della vita
La vita è unica?
La vita extraterrestre
La vita artificiale
Parte IV – L’epoca della singola cellula
4. I batteri conquistano il mondo
Il segreto del successo dei batteri
La prima biforcazione
Colonie remote
La rivoluzione verde
La grande crisi dell’ossigeno
15. La formazione di un eucariote
La transizione dai procarioti agli eucarioti
La Giardia, un fossile vivente
Il nucleo eucariotico
16. Il fagocito primitivo
La diffusione di una rete
Le strutture di sostegno e i meccanismi indispensabili
Perché due nuclei? Il sesso e la singola cellula
17. Gli ospiti che rimasero
Un’antica battaglia
I mitocondri: le sorgenti di energia delle cellule
I perossisomi: i protettori contro la tossicità dell’ossigeno
I cloroplasti: la connessione degli eucarioti con il Sole
Altri possibili endosimbionti
Un ultimo sguardo indietro
Parte V – L’epoca degli organismi pluricellulari
18. I benefici del collettivismo cellulare
I mixomiceti: un esempio istruttivo
L’importanza della riproduzione sessuale
Principi di collettivismo cellulare
Associazione
Differenziamento
Organizzazione
Riproduzione
19. La Terra diventa verde
Alghe e talassofite
I muschi invadono le terre emerse
La vascolarizzazione, una conquista decisiva
La crisi del Permiano e la formazione dei semi
Fiori e frutti: l’apoteosi delle piante
Infiltratori sotterranei
20. I primi animali
Filogenesi e ontogenesi
Gli inizi della vita animale
Il momento di gloria dei vermi
Il milieu intérieur e la connessione dell’ossigeno
21. Gli animali riempiono gli oceani
Duplicazione del corpo: la via all’innovazione
Invertebrati a profusione
Un inversione fatale: la bocca passa dal primo al secondo posto
La nascita dei vertebrati
Gli echinodermi: una bizzarria dell’evoluzione
22. I primi animali escono dal mare
Gli insetti e i loro parenti: i grandi conquistatori delle terre emerse
Gli anfibi: i primi pesci fuor d’acqua
I rettili «inventano» l’uovo amniotico
L’utero dei mammiferi: la macchina più evoluta per la generazione
La conquista dell’aria
La forza motrice dell’evoluzione
23. Il tessuto della vita
L’anello primordiale
Il metabolismo della biosfera
L’ambiente
Gaia
24. Le virtù del DNA non codificante
Il DNA egoista
Geni discontinua
L’origine degli introni
L’universo degli esoni
Parte VI – L’epoca della mente
25. Appare l’uomo
Vita sugli alberi e ritorno al suolo
L’Eva mitocondriale
Il pomo di Adamo
26. Il cervello
La magia dei neuroni
L’equipaggiamento di una testa
I « circuiti » del cervello
Sull’importanza di essere ritardati
27. Il funzionamento della mente
Cervello e mente
L’emergere della mente
La coscienza spiegata?
Ascesa e caduta del dualismo
Il potere della mente
L’io e il libero arbitrio
28. Le opere della mente
L’evoluzione culturale
Cultura e mente
L’intelligenza artificiale
29. Valori
Come prendono forma le società umane
Tutti creati uguali?
La biologia dei valori etici
Parte VII – L’epoca dell’ignoto
30. Il futuro della vita
Ostacoli alla selezione naturale
Sette teste, un corpo
Il cuore del problema
Il ruolo della scienza
I prossimi cinque miliardi di anni
31. Il senso della vita
Storia di due francesi
Un dialogo necessario
Il cosmo vivente
Il cosmo pensante
Un universo significante
Epilogo
Note
Glossario
Altre letture
Indice analitico
Argomenti: Esistenza, Evoluzione, Evoluzione Storica, Origini della Vita,