Che cos’è il “brodo primordiale”?

Che cos’è il “brodo primordiale”?

Secondo la definizione di Wikipedia “Il brodo primordiale è una soluzione molto calda di acqua e molecole carboniose che avrebbe interagito con i componenti chimici dell’atmosfera terrestre primitiva (metano, idrogeno, ammoniaca), per dare origine alle prime molecole organiche, in condizioni anaerobiche a causa della mancanza di ossigeno nell’atmosfera, in un processo ipotizzato per la prima […]

Secondo la definizione di Wikipedia “Il brodo primordiale è una soluzione molto calda di acqua e molecole carboniose che avrebbe interagito con i componenti chimici dell’atmosfera terrestre primitiva (metano, idrogeno, ammoniaca), per dare origine alle prime molecole organiche, in condizioni anaerobiche a causa della mancanza di ossigeno nell’atmosfera, in un processo ipotizzato per la prima volta dal biochimico russo Aleksandr Oparin. Col passare del tempo queste molecole sarebbero diventate sempre più complesse fino ad arrivare ai coacervati formati dai primi nucleotidi ed enzimi.”

Che la vita si formi dalla vita e non possa generarsi spontaneamente dalla materia inerte sembra essere per noi, oggi, un dato acquisito e inoppugnabile come dimostrarono gli esperimenti di Francesco Redi, a metà del XVII secolo, e di Louis Pasteur, due secoli dopo. Ma, se nella vita di ogni giorno la generazione spontanea non esiste, come spiegare la comparsa del primo organismo?

Agli inizi del ‘900 il biochimico russo Aleksandr Oparin ed il biologo inglese John Haldane propongono una nuova teoria sull’origine della vita basata sulla casuale aggregazione, a partire da materiale non vivente, di molecole inorganiche in una atmosfera primordiale assai diversa da quella attuale.

Essi ipotizzarono che l’atmosfera primitiva della terra contenesse già le materie prime essenziali per la vita: gas vulcanici (metano, ammoniaca, azoto), idrogeno, vapore acqueo e, in quantità minori, ossigeno ed anidride carbonica e anche sali e sostanze minerali provenienti dalla degradazione e dal dilavamento della crosta terrestre.

I primi sistemi viventi si sarebbero formati in mare in una sorta di “brodo organico primordiale”. In un tale ambiente si sarebbero realizzate le prime reazioni di sintesi tra acqua, metano ed ammoniaca; queste avrebbero portato successivamente alla formazione dei primi composti organici, dai quali sarebbero derivati composti organici via via più complessi.

Attraverso numerosissime interazioni reciproche tra queste molecole si formarono dei “coacervati”, specie di protocellule che avrebbero permesso quindi il metabolismo ed infine la reduplicazione del materiale genetico.

L’energia necessaria per produrre le sintesi biochimiche alla base di questo processo era fornita dal sole che bombardava il nostro pianeta con particelle ad elevata energia e dalle scariche elettriche prodotte dai violenti temporali che colpivano allora il giovane pianeta.

Nel 1953 il processo fu poi dimostrato in laboratorio dallo scienziato americano Stanley Miller, il quale a seguito delle idee di Oparin costruì un apparecchio di vetro nel quale ricreò l’atmosfera primitiva a base di metano, ammoniaca, idrogeno e vapor d’acqua.

Nella miscela di gas fece scoccare delle scariche elettriche che simulavano quelle prodotte da fulmini, eruzioni vulcaniche e meteoriti presenti nell’ambiente terrestre primitivo. Dopo qualche giorno nel brodo primordiale simulato erano comparsi diversi aminoacidi che rappresentano le unità costitutive delle proteine, componenti essenziali della materia vivente

Questo processo di formazione di composti organici complessi a partire da semplici molecole inorganiche venne definito “sintesi abiotica”.

L’esperimento di Miller ricevette, così come la teoria di Oparin, numerose critiche da parte di altri studiosi, ma recentemente è stato ulteriormente perfezionato e riproposto con successo da una équipe costituita da ex allievi del biochimico statunitense. Ne riparleremo.

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