Ipotesi sull'origine della vita

Le ipotesi sull'origine della vita rappresentano una serie di teorie circa gli eventi che, nel corso di milioni di anni, hanno reso possibile la vita biologica nelle forme attualmente conosciute. Vista la difficoltà intrinseca nel ricostruire, con carattere scientifico, non è possibile fornire con certezza una schematizzazione sui reali passaggi che hanno coinvolto le primordiali strutture pre-biologiche, né è possibile fornire - dal punto di vista cronologico - una esatta datazione.

È ipotizzabile che questi eventi siano avvenuti a seguito di casualità che, tuttavia, "sommatesi" nel corso di milioni di anni, hanno reso possibile la costruzione di primordiali meccanismi pre-biologici che, nel corso di altri milioni di anni, hanno reso possibile la formazione di strutture biologiche primordiali e, con il passare del tempo, sempre più complesse.

Passaggio da atmosfera riducente a ossidante

È possibile ritenere che la crosta e l'atmosfera terrestre, in un periodo collocabile oltre i cinque milioni di anni fa, fossero molto differenti sia per composizione sia per morfologia rispetto ad adesso. In primo luogo, l'acqua oceanica ricopriva una superficie molto più grande. Anche la temperatura era elevata, attestandosi a valori di oltre 100°C. Inoltre, l'atmosfera era di natura riducente (tendente a cedere elettroni), giacché formata da solfati, ammonio, anidride carbonica e idrogeno gassoso. L'assenza di uno strato atmosferico protettivo, inoltre, aumentava la temperatura degli oceani, direttamenti esposti alla radiazione solare.

Ipotesi evoluzione dell'atmosfera e degli oceani

Passaggio da atmosfera con carattere riducente a atmosfera con carattere ossidante.

Prebiotico e biotico: i primi catalizzatori

Il passaggio da un sistema abiotico, formato da semplici molecole organiche incapaci di autoreplicarsi, a un sistema biologico, capace di autoreplicarsi non è molto semplice né da comprendere né da inquadrare da un punto di vista cronologico. Un'ipotesi molto accreditata tiene conto della formazione di molecole organiche complesse, senza alcuna attività biologica, come gli aminoacidi e i nucleotidi; l'esperimento di Miller dimostra - almeno in parte - la possibilità di questo evento a seguito di condizioni ambientali favorevoli alla sintesi delle classi appena elencate; è possibile che queste molecole siano state sintetizzate grazie all'azione dei fulmini che hanno fornito l'energia necessaria per la formazione dei rispettivi legami.

Il mondo a RNA

Il passaggio successivo fu, probabilmente, quello che permise la formazione di un sistema meta-biologico che - in modo relativamente semplice - fu capace di autoreplicarsi. Il ruolo dell'RNA, in questa ipotesi è molto accreditato poiché alcune molecole di RNA, osservabili anche negli attuali sistemi biologici, sono capaci di compiere delle reazioni di autocatalisi sia su di sé che su altre molecole di RNA. Un ribozima, ad esempio, è un enzima di natura non proteica ma formato da una catena di acido ribonucleico capace di operare reazioni del tutto simili agli enzimi proteici.

Il capostipite di tutti gli enzimi a RNA è probabilmente un dinucleotide simile al NAD, definito IDA o precursore ancestrale darwiniano. La struttura di questo capostipite è incerta, tuttavia si presume possa essere formato da due nucleotidi legati da un ponte diesterico 5'-5'.

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