L’emergenza della vita: dalla chimica alla biologia

pubb. sabato, 23 Marzo, 2019


C’è sempre un numero infinito di modi di porsi davanti ad un libro, di leggerlo, di interpretarlo.
Il modo proposto in questo contesto ha lo scopo di condividere e stimolare: condividere gli aspetti che sono emersi e hanno risuonato in me interagendo con il testo; stimolare curiosità e interesse, desiderio di leggerlo.
The emergence of life. From chemical origins to synthetic biology del biologo Pier Luigi Luisi
si sviluppa tra due asserzioni che costituiscono nello stesso tempo la base di partenza, il motivo della ricerca e la sua chiave interpretativa.

447 pagine
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Un percorso tra due asserzioni
La prima asserzione porta la firma di Friedrich Rolle, filosofo e biologo tedesco che, nel 1863, così commenta l’ipotesi che la vita abbia avuto origine dalla materia inanimata:

“Questa ipotesi si basa su motivazioni di carattere universale che sono così impellenti da non dubitare che prima o poi sarà possibile dimostrarla chiaramente e ampiamente in maniera scientifica, o addirittura riprodurre sperimentalmente il processo.”
La seconda porta la firma dello stesso Pier Luigi Luisi che, a proposito della ipotesi menzionata, alla fine del suo articolato e profondo percorso che presenta “lo stato dell’arte”, scrive:
“ Comunque, l’ipotesi fondamentale, cioè che la vita cellulare abbia origine dalla materia inanimata, non è stata ancora dimostrata: deve quindi essere ancora considerata come una ipotesi di lavoro.”
Il percorso tra le due asserzioni è lineare nella sua architettura, ricco e complesso nei contenuti.

I contenuti, immersi in un contesto rigorosamente scientifico, oltre che filosofico e umanistico, attingono al concetto di vita e a quello di emergence, cioè comparsa, nascita della vita stessa; attingono inoltre alla visione deterministica e a quella probabilistica che sono proprie della fisica classica e della fisica quantistica rispettivamente. L’autore dimostra come, senza una dose di imprevedibilità che è propria della fisica quantistica, non sia possibile spiegare i passaggi dalla semplicità iniziale di atomi e molecole alla estrema complessità finale di una cellula vivente.
L’architettura si snoda attraverso un percorso che tocca i processi chimici prebiotici (…From chemical origin…) e i processi di selezione alla base della transizione alla vita, la costruzione di sequenze macromolecolari complesse, i concetti di auto-organizzazione, auto-replicazione, auto-riproduzione, auto-creatività cellulare. A questo percorso sono dedicati i primi otto capitoli del libro; gli ultimi tre invece (…..to synthetic biology) affrontano l’aspetto più propriamente tecnico-ingegneristico dell’argomento, focalizzandosi sulle possibili modalità di sintesi dell’ “architettura” di una cellula tramite i “mattoni” chimici e fisici indispensabili a questo scopo.

Aspetti biologici, filosofici ed etici
Una differenza fondamentale tra questo libro e i numerosissimi altri dedicati allo stesso argomento risiede negli obbiettivi che si propone, e di fatto realizza, l’autore: ricostruire un ponte tra grande pubblico e scienza formando giovani scienziati capaci di considerare anche gli aspetti filosofici, etici e umanistici (psiche, consapevolezza..) della vita; realizzare un testo dedicato agli studenti, un testo rigoroso, completo, esauriente e, nello stesso tempo, scorrevole, chiaro e avvincente; dare enfasi appropriata alla visione autopoietica della vita anche nelle sue manifestazioni più elementari (minimal cell) mettendo in evidenza come la biologia dei sistemi permetta oggi di valutare l’importanza, a proposito dell’origine della vita, sia di un sistema biologico preso nella sua interezza che dei singoli eventi molecolari. Dietro a questa visione c’è quello che l’autore chiama un nuovo Zeitgeist (spirito del tempo), che può giocare un ruolo importante nella ricerca di una risposta alla domanda: cos’è la vita?

Il lettore troverà, alla fine di ogni capitolo, un questionario posto dall’autore allo scopo di stimolare considerazioni, ragionamenti e approfondimenti, spirito critico; potrà attingere inoltre alla ricchissima e completa bibliografia che cita tutti gli articoli scientifici e i libri scritti sull’origine della vita.

Dentro l’origine: autoreplicazione e compartimenti
Nell’esaminare i principali approcci alla definizione di vita, l’autore confronta l’approccio del mondo prebiotico dell’RNA, che si basa sul concetto di auto-replicazione, con quello che lui stesso chiama, coniando un nuovo termine, “compartimentalistico”, mostrando alcuni argomenti in favore di quest’ultimo. Tutta la vita sulla terra si basa sulla cellula che è costituita da compartimenti chiusi mutuamente interagenti tra loro e interagenti a loro volta con il mondo esterno: se noi riuscissimo a spremere il contenuto di tutte le cellule del mondo nell’oceano, avremmo tutto l’RNA e il DNA, ma non avremmo la vita. La visione compartimentalistica permette di considerare come la vita cellulare nasca quando sia definita l’organizzazione spazio-temporale dei componenti della singola cellula (DNA, proteine, zuccheri, vitamine, lipidi,… i vari organelli cellulari…) che sono di per sé strutture non viventi. Tra le prospettive future per una ricerca basata ancora sull’ipotesi che la vita cellulare abbia origine dalla materia inanimata, l’autore indica proprio la tendenza alla mutua e sinergica integrazione tra queste due visioni.

Pier Luigi Luisi usa un linguaggio rigoroso, creativo e fluido nello stesso tempo, con una tessitura varia e articolata, arricchita da figure appropriate e da citazioni testuali di altri studiosi. Riesce in questo modo a trasmettere al lettore il suo stesso interesse e amore per l’argomento. Si tratta di un lavoro paziente, affascinante e coinvolgente, che richiede sicuramente letture ripetute e meditate prima di scoprire tutti gli aspetti e le sfaccettature di un approccio a tutto tondo al tema della comparsa della vita sulla terra.

Silvia Gaudenzi,
Dipartimento di Fisica, Università La Sapienza, Roma

Pier Luigi Luisi
The emergence of life
From chemical origins to synthetic biology
Cambridge University Press 2006

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