1.La generazione spontanea 2.Biogenesi 3.Introduzione 4.Le ricerche di Oparin 5.Gli esperimenti di Miller 6.Teoria del mondo a ferro-zolfo 7.Conclusioni

1. Abiogenesi
L'origine della vita

2. Abiogenesi
La generazione spontanea
Per i filosofi greci la vita era insita nella materia stessa e da essa emergeva spontaneamente quando le condizioni si facevano
favorevoli: essi credevano, ad esempio, che pesci e rane si generassero dal putrido fango del Nilo.
Aristotele raccolse le idee relative alla generazione spontanea formulate dai filosofi che vissero prima di lui e le sintetizzò in
una teoria i cui effetti si sono fatti sentire fino a tempi molto recenti. Secondo il grande pensatore dell’antichità gli organismi
viventi nascono, in genere, da altri organismi a loro simili, però a volte possono anche scaturire dalla materia inerte.
La teoria della generazione spontanea passò indenne attraverso il Medioevo e il Rinascimento e fu sostenuta da illustri
pensatori come Newton, Cartesio e Bacone.
Nel XVII secolo finì l'epoca delle leggende e iniziarono le prime sperimentazioni a sostegno della teoria della generazione
spontanea. Il medico fiammingo Jean Baptiste Van Helmont, annunciò (seriamente) di avere condotto un esperimento
mettendo a contatto chicchi di frumento e una camicia sporca, in seguito al quale sarebbero nati dei topi dopo 21 giorni.
Secondo Van Helmont il sudore umano avrebbe rappresentato il principio attivo necessario per spingere la materia inerte a
trasformarsi in materia vivente.

3. Abiogenesi
La biogenesi è la teoria secondo la quale gli organismi viventi si riproducono continuamente solo a partire da altri organismi viventi. La legge
della biogenesi è attribuita a Louis Pasteur, il quale afferma che gli organismi viventi possono derivare soltanto da altri organismi viventi,
attraverso la riproduzione: per esempio, un ragno può deporre uova, da cui si genereranno nuovi ragni. La teoria sostiene che la vita non
possa continuamente rigenerarsi da organismi non animati, come invece afferma la teoria della generazione spontanea.
Il termine biogenesi fu coniato da Henry Charlton Bastian, inizialmente per indicare la generazione della vita da materia non animata;
successivamente Thomas Henry Huxley modificò il termine per indicare la generazione da materia non animata in abiogenesi e
ridefinì biogenesi come la generazione di vita da materia animata.
Biogenesi
L'abiogenesi è avvenuta almeno una volta nella storia della Terra,
ovvero quando la vita è comparsa sulla Terra.

4. Abiogenesi
L'abiogenesi, o informalmente l'origine della vita, è il processo
naturale con il quale la vita si origina a partire da materia
non vivente, come semplici composti organici.
Il passaggio da sistema non vivente ad organismo vivente non
è dovuto a un singolo evento, ma piuttosto a un processo
graduale, che vede aumentata sempre di più la complessità
del sistema.
L'abiogenesi cerca di determinare come l'organizzazione
crescente di reazioni chimiche abiotiche in sistemi non
viventi abbia portato all'origine della vita sulla Terra e
ipoteticamente in altri luoghi dell'universo conosciuto a partire
dal Big Bang fino ai giorni nostri.
Introduzione

5. Abiogenesi
Le ricerche di Oparin
Le moderne teorie abiogenetiche sono quasi
tutte variazioni di quella proposta negli anni
1930 dal biologo sovietico Aleksandr
Ivanovic' Oparin (1894-1980), che ipotizzava
un'atmosfera primitiva a carattere fortemente
riducente, composta di idrogeno, vapore
acqueo, metano, azoto e ammoniaca.
In tale atmosfera, la cui esistenza non è suffragata da dati
sperimentali, ma è indispensabile alla teoria, le scariche elettriche
dei fulmini e le radiazioni ultraviolette solari avrebbero provocato
la sintesi di semplici composti organici, fra cui amminoacidi,
purine e pirimidine, che, disperdendosi negli oceani, avrebbero
formato il cosiddetto "brodo prebiotico", nel quale, per reazioni
chimiche successive, si sarebbero formate casualmente le prime
proteine e acidi nucleici e, infine, i primi organismi viventi.
=Radiazioni ultraviolette Scariche elettriche Organismi viventi

6. Abiogenesi
Gli esperimenti di Miller
Gli esperimenti di Miller diedero un grande impulso
all'ipotesi abiogenetica e sono citati da tutti i testi di
biologia come la "prova sperimentale" che la vita può
essere sorta spontaneamente dalla materia, dato che
gli amminoacidi sono i componenti fondamentali delle
proteine, di cui sono costituiti i tessuti biologici.
Inoltre, molti degli altri composti organici identificati
da Miller nella sua miscela di prodotti si formano nel
metabolismo di organismi viventi. Altri amminoacidi e
supposti "precursori prebiotici" di altri costituenti
fondamentali della cellula, quali gli acidi nucleici, sono
sintetizzabili in condizioni che ricordano da vicino quelle
dell'ipotetico "brodo prebiotico".

7. Abiogenesi
Gli esperimenti di Miller
Miller realizzò un apparato per simulare il sistema acqua-atmosfera della Terra di poco meno di 4000 milioni
di anni fa, un caos di rocce, gas tossici ed alte temperature.
Il marchingegno consisteva di due ampolle, l’una riempita di acqua e l’altra con due elettrodi, collegate da
due tubi a formare un sistema isolato privo di ossigeno.
Scaldando l’acqua della prima sfera, questa evaporava verso la seconda camera, dove avrebbe riprodotto
quanto avveniva negli oceani ribollenti dell’epoca: nella sua ascesa, ad essa si univano metano,
ammoniaca ed idrogeno, ricreando la salubre atmosfera primitiva: le scariche elettriche rilasciate dagli
elettrodi avrebbero poi simulato i fulmini delle tempeste allora frequenti, ed il tutto sarebbe ricaduto lungo il
secondo tubo raffreddandosi.
Questo apparato riproduceva un sistema “pozza calda-fulmini”, mentre un secondo impianto, con
temperature e pressioni più elevate, avrebbe imitato invece i vapori vulcanici, ricchi d’acqua, colpiti dalle
scariche elettriche.

8. Abiogenesi
Gli esperimenti di Miller
I due apparati: quello classico (a & b) e quello vulcanico (c)

9. Abiogenesi
Gli esperimenti di Miller
I piccoli inferni in miniatura, messi in moto nell’autunno del 1952, fornirono a Miller una serie di risultati: in soli due
giorni era già presente della glicina (il più piccolo degli aminoacidi, che sono gli elementi costituenti le proteine).
Dopo una settimana di scariche elettriche le ampolle erano ricoperte di una patina oleosa e l’acqua aveva assunto un
colorito giallo-marroncino: i campioni rivelarono anche la presenza di altri aminoacidi e varie molecole organiche,
in quantità estremamente alte per la poca quantità dei materiali di partenza.
I risultati andarono a supportare la teoria del brodo primordiale
di Oparin, dimostrando che molecole organiche si possono
originare spontaneamente da sostanze inorganiche più
semplici.

10. Abiogenesi
Teoria del mondo a ferro-zolfo
La formazione di molecole organiche può aver avuto luogo
anche in altri modi: una valida alternativa al brodo
primordiale viene presentata dalla teoria del mondo a
ferro-zolfo di Günter Wächtershäuser.
Il passaggio di bollenti acque idrotermali unite a
differenti gas attraverso sfiatatoi composti da minerali
come le piriti ferrose, in ambienti ad alta pressione,
avrebbe portato ad una serie di reazioni a catena
culminanti con la creazione di diverse molecole organiche
attive.

11. Abiogenesi
Teoria del mondo a ferro-zolfo
Un altra possibile fonte di molecole organiche è lo spazio. La
base dei composti organici è il carbonio, il quarto elemento più
diffuso nell’universo, e sin dagli anni ’70 è risaputo che la polvere
interstellare consiste in gran parte di molecole organiche.
In effetti la terra raccoglie materia organica extraterrestre ogni
giorno tramite la polvere interstellare che incontriamo, anche se
nel nostro caso la fonte più importante furono le condriti
carbonacee (un tipo di meteoriti).
Si stima che durante la fase più intensa del bombardamento
meteorico sian giunte sulla terra fino a 5 milioni di tonnellate di
elementi biogenici all’anno.

12. Abiogenesi
Conclusioni
La vita non nacque all’improvviso dal nulla: numerosi eventi portarono alla creazione
delle prime molecole organiche, che ne sono alla base. Il semplice esperimento di
Miller, che diede sostanza alle idee di Darwin ed Oparin, ha permesso allo studio
sull’origine della vita di esser oggi un florido campo di investigazione che vede coinvolti
biologi, biochimici, bioinformatici e fisici.
Ad oggi rimane ancora da scoprire come dalle semplici molecole si sia arrivati a
qualcosa di complesso come una organismo unicellulare, ma d’altra parte la risposta
ad una domanda così antica non potrà certo esser facile da ottenere.

13. Abiogenesi
Oggi si crede che l’origine della vita vada
ricercata nel concorrere di tutti questi eventi.