27 agosto 2012

L'origine della vita: i primi amminoacidi nel brodo primordiale

Un giorno, ai tempi del brodo primordiale, faceva brutto tempo. Faceva sempre brutto tempo, a quei tempi: tuoni, fulmini e nuvolacce rosse piene di metano da non poter respirare. Certo è vero che di respirare ancora non si parlava, visto che non c'era ossigeno, e a dire il vero non c'era neanche chi volesse respirare. Insomma, era veramente una tristezza. E poi non succedeva mai niente, solo tempeste e i vulcani che eruttavano, e c'era sempre un gran boato che sembrava di essere allo stadio quando segnano. Però quel giorno qualcosa successe, qualcosa apparentemente senza importanza ma che doveva cambiare la sorte dell'intero pianeta...
Una molecola poco complessa nuotava per conto suo nell'acquetta melmosa di quei giorni, lamentandosi come sempre di quanto si sentisse sola, che l'acqua puzzava, che non si vedeva mai il sole e così via. Nel bel mezzo delle sue depressioni questa molecola, che di nome faceva Aldeide (Adele per gli amici), fu colpita da un fulmine. Le probabilità che il fulmine andasse a colpire proprio lei erano scarsissime, quasi nulle: tanto che a posteriori ci si potrebbe vedere un disegno divino. Ma per Adele, quel giorno non aveva niente di divino. A causa del fulmine, energizzata e elettrizzata, si trasformò in una specie di palla pazza e si agitò talmente tanto che andò a sbattere contro un tale che si trovava a passare non lontano da lì. Costui, piagato dall'infelice scelta dei suoi genitori che l'avevano chiamato Acido (nome già brutto ma che accostato al cognome di Cianidrico era intollerabile), nuotacchiava nella pozza melmosa a testa china, pensieroso. Per questo non fece una mossa per evitare Adele e non si rese neanche conto di cosa fosse successo. Sentì solo un urto violento, così violento che fu sbalzato per un istante a folle velocità, prima di schiantarsi su qualcosa di più o meno morbido che fece "AHI!". Quel qualcosa era Ammoniaca, detta Ammina.
Quando riprese coscienza, Acido si rese conto che quella cosa che l'aveva colpito ce l'aveva ancora addosso. E anche quella che LUI aveva colpito, ce l'aveva ancora addosso. In pratica, l'avevano incastrato. Ripresesi dalla botta, Adele e Ammina si resero conto anche loro della drammatica realtà: erano diventati una cosa sola, e che cosa orribile!
Iniziarono a lagnarsi e ad accusarsi a vicenda:
"Ma come si permette di andare addosso alla gente in questo modo?!", strillava stizzito Acido.
"Ma non è mica colpa mia! Ho sentito un improvviso bruciore e di colpo non sapevo più dove andavo!", rispondeva un po’ angustiata (e ancora piuttosto dolorante) Aldeide. Ammina era così inviperita che gridava a ultrasuoni e gli altri non riuscivano a sentirla.
Le urla e le recriminazioni si protrassero a lungo. Dopo i battibecchi sull'incidente e le minacce di azione legale (la constatazione amichevole era una via chiaramente non percorribile), si passò ad una lunga diatriba per decidere se la molecola asimmetrica che erano diventati fosse destrogira o levogira (come dire destrorsa o sinistrorsa), ma anche su questo non ci si riuscì a mettere d'accordo.
Il tempo però, si sa, sana ogni ferita. Piano piano Acido divenne meno aspro, mitigò il suo carattere e trovò che l'odore di Ammoniaca non era poi così sgradevole. Aldeide, dal canto suo, non si spiegava quella sensazione di pienezza, di completezza che non aveva mai provato nella sua lunghissima esistenza. Non era più sola. Ammoniaca dal canto suo continuava a urlare, ma gli altri non lo sapevano.
Anno, secolo, millennio dopo millennio, Acido, Ammina ed Adele impararono a convivere, o meglio a coesistere. Un giorno Acido fece il grande passo e chiese ad Ammina di sposarlo. Ammina non rispose. Rispose con un entusiastico sì! invece Adele, che non poteva credere ai suoi orecchi. Il mutismo di Ammoniaca fu interpretato come un assenso.
Si trattava, a quel punto, di darsi un nome, di battezzare questa bizzarra unione. Acido, che non stava più nella pelle all'idea di liberarsi del suo di nome, propose AcidAmmina oppure magari AmmoniAcido (ad Aldeide non ci pensava proprio!). A quel punto Ammina riuscì finalmente a sbloccarsi e a parlare. Disse: "Che ne pensi di AmminoAcido?"

Gli amminoacidi sono molecole di struttura piuttosto semplice ma di importanza fondamentale nella chimica degli esseri viventi. Le proteine infatti, che svolgono gran parte delle funzioni di una cellula, sono formate da catene più o meno lunghe di amminoacidi. Per la loro semplicità e versatilità, gli amminoacidi potrebbero essere state le prime "molecole della vita" apparse sulla Terra, miliardi di anni fa.
Per verificare questa ipotesi, due scienziati americani (Miller e Urey) cercarono negli anni '50 di ricreare in laboratorio le condizioni presenti sul nostro pianeta in epoca primordiale. Le teorie ipotizzavano una atmosfera priva di ossigeno, composta prevalentemente da idrogeno e da molecole semplici come il metano e l'ammoniaca. L'esperimento consisteva nel mettere insieme questi elementi in un'ampolla d'acqua. L'ampolla veniva riscaldata, creando vapore acqueo che saliva in una bolla di vetro, attraverso cui passavano forti scariche elettriche (a simulazione dei fulmini primordiali). Il vapore acqueo veniva poi raffreddato e ritornava come acqua all'ampolla di partenza. Dopo una settimana, Miller analizzò la composizione delle molecole presenti nell'acqua e trovò una significativa quantità di alcuni amminoacidi. Inoltre, poté dimostrare che questi ultimi derivavano dalla reazione dell'ammoniaca con formaldeide e acido cianidrico, che si erano formati già nelle prime fasi dell’esperimento. Mentre però gli amminoacidi presenti in natura sono tutti levogiri, cioè deviano la luce che li colpisce in senso ORARIO, quelli venuti fuori dall'esperimento erano una miscela casuale di destrogiri e levogiri.
Con l'esperimento di Miller-Urey si sfatò la convinzione che le componenti base degli esseri viventi fossero di natura "speciale", in quanto si dimostrò che esse nascevano semplicemente dalle leggi della chimica e della fisica.

Anche nel resto dell'universo ci sono degli amminoacidi: alcuni sono stati ritrovati su un meteorite caduto nel 1969 in Australia. Inoltre, nei prossimi mesi la sonda Curiosity della NASA cercherà di scoprire se amminoacidi e affini siano presenti anche su Marte. Certo, anche se se ne trovassero, dagli amminoacidi ai Marziani ci sarebbe ancora un bel salto evolutivo!
Per intanto, ci si può divertire ad immaginare che lo strano triangolo tra Adele, Acido e Ammina sia stato l’inizio di tutto...

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