Evoluzione Biologica e Sviluppo Cellulare

lo stesso ambiente terrestre che li ospita. Contemporaneamente la Terra fornisce l'occasione alla biosfera e all'Uomo per un'evoluzione. Per quanto riguarda l'evoluzione biologica, è facile, analizzandone i passaggi salienti, identificarne il fine: la formazione di una complessità biologica sufficiente per manifestare una forma individualizzata di coscienza che costituisce la base fondamentale per ottenere una autocoscienza.¹²Il termine casuale in questo caso intende che non vi è una direzione privilegiata nella mutazione.

Sintesi dell'evoluzione biologica

Se vogliamo riassumere i passaggi importanti nell'evoluzione biologica dobbiamo evidenziare quelle che sono le principali biforcazioni o transizioni di questa[38] in pochi e semplici paragrafi. Supponendo di avere gli ingredienti, in forma di amminoacidi e proteine, necessari alla formazione della vita biologica i passaggi che tali ingredienti devono compiere per dare origine alla vita vegetale e animale come la conosciamo sono almeno sette, che qui riporteremo. Molti di questi passaggi rappresentano delle discontinuità e generalmente sono più constatati che spiegati dalla scienza contemporanea.

Da replicanti a popolazioni in compartimenti

Le cellule non sono semplicemente un vaso di sostanze chimiche, hanno una struttura nello spazio e le reazioni hanno una direzione, spesso in relazione a strutture come le membrane. Il primo passaggio che contraddistingue l'evoluzione cellulare è quindi la costituzione della membrana. La membrana cellulare (Fig. 20) è una barriera altamente selettiva che controlla l'afflusso e il deflusso di sostanze. Questa è in grado di costruire gradienti elettrochimici e di usarli per la produzione di ATP o per il trasporto di soluti contro il loro gradiente elettrochimico. Le membrane biologiche sono strutture ereditarie, la cui ereditarietà potrebbe persino predatare quella genetica, e formano sempre dei compartimenti chiusi. Membrane meccanicamente frammentate estratte da cellule viventi e sospese in acqua si sigillano spontaneamente, formando vescicole di dimensioni variabili con un interno isolato dall'esterno. In un certo momento dell'evoluzione terrestre, forse nelle bocche idrotermali alcaline delle profondità marine[39][40], è avvenuto tale passaggio che rappresenta decisamente una biforcazione cruciale nell'evoluzione biologica.

Da replicatori scollegati ai cromosomi

Questo passaggio, iniziato subito dopo, se non in contemporanea al precedente, è continuato ininterrottamente fino alla strutturazione della cellula eucariota. L'aggregazione organica dei replicatori in strutture sempre più complesse (Fig. 21) è un passaggio difficile da spiegare in quanto non giustificato da alcuna base teorica evoluzionistica[38]. Notiamo anche che la produzione originale di DNA e proteine è in generale sintropica, perché coinvolge un aumento in energia libera[37]. La vita biologica emerge da sistemi lineari di polimeri che contengono specifiche sequenze la cui produzione è termodinamicamente sfavorevole.

Dal RNA al DNA e alle proteine e il codice genetico

Non può esistere nessuna cellula senza codice genetico (Fig. 23). Questo, materialmente incorporato nel tRNA, permette di tradurre le informazioni contenute nell'RNA in catene di amminoacidi e proteine essenziali alla vita. Tale codice evidentemente, in un certo momento dell'evoluzione, deve essersi sviluppato, ma come e quando questo sia avvenuto non è ancora chiaro. Negli organismi viventi, proteine, RNA e DNA interagiscono reciprocamente in un circuito chiuso in cui ogni tipo di molecola dipende dalle altre. Le proteine catalizzano la sintesi di RNA e DNA da nucleotidi; l'RNA fornisce le informazioni necessarie per la polimerizzazione degli amminoacidi; il DNA fornisce le informazioni per la sintesi di sequenze di RNA preordinate e per la sua stessa replicazione. È estremamente improbabile che questi tre polimeri e le loro complesse interrelazioni siano emersi insieme contemporaneamente. L'RNA non solo è capace di portare informazioni genetiche ma è anche in grado di funzionare come catalizzatore in alcune reazioni e per questo si suppone che l'RNA abbia preceduto le proteine e il DNA in una fase evolutiva prebiotica[41]. Tuttavia, non è noto alcun RNA che possa replicarsi autonomamente, cioè senza l'assistenza di un enzima proteico. Il filamento RNA è altamente flessibile, tende a rompersi spontaneamente e a ripiegarsi in strutture che interferiscono con la traduzione o la replicazione e quindi, ad un certo punto, i replicatori hanno raggiunto dimensioni che hanno sollevato problemi di instabilità. Grazie alla sua struttura a doppia elica il DNA è molto più stabile dell'RNA.