Prime forme di vita

Il racconto

Come si cerca la vita più antica

Immagina di cercare l'impronta di un animale che ha camminato nel fango miliardi di anni fa. Il fango è diventato roccia, la roccia è stata schiacciata, scaldata, piegata e consumata. È quello che affrontano gli scienziati quando cercano le prime forme di vita. Quei primi viventi erano cellule semplicissime e piccolissime, senza scheletro né guscio, e non lasciavano fossili evidenti. Per questo il tema è pieno di prove discusse, e spesso gli studiosi non sono d'accordo.

Una cosa però è chiara: la vita comparve molto presto, e per quasi tre miliardi di anni, dal suo inizio fino a circa 600 milioni di anni fa, quasi tutti i viventi furono microscopici. Gli animali, le piante e i funghi sono arrivati molto, molto tardi.

Le rocce del Pilbara

Una delle prove considerate più solide oggi viene dall'Australia occidentale, nella regione del Pilbara, in un luogo chiamato Strelley Pool (strutture simili, di circa 3,48 miliardi di anni, si trovano anche a North Pole, sempre nel Pilbara). A Strelley Pool, in rocce di circa 3,43-3,45 miliardi di anni, si trovano stromatoliti, cioè strutture a strati, a volte a forma di cupola o di cono. Le stromatoliti sono costruite da colonie di microbi che formano tappeti sulle rive: i microbi intrappolano granelli di sedimento o producono minerali, e strato dopo strato la colonia cresce. Sono come piccole scogliere fatte da esseri viventi.

Come si fa a sapere che quelle di Strelley Pool sono state fatte da esseri viventi e non da sole forze chimiche? Nel 2006 la geologa Abigail Allwood e i suoi colleghi studiarono la forma delle strutture, la loro posizione lungo una costa antica e la composizione delle rocce, e conclusero che l'origine biologica era la spiegazione migliore. Esistono ancora oggi stromatoliti viventi, per esempio nella baia di Shark Bay, sempre in Australia occidentale, e permettono di confrontare.

Le prove più antiche e più discusse

Ancora più indietro ci sono indizi che dividono gli scienziati. In Groenlandia, nella regione di Isua, nel 2016 un gruppo guidato da Allen Nutman descrisse strutture a cono in rocce di circa 3,7 miliardi di anni, che interpretò come stromatoliti. Altri ricercatori, qualche anno più tardi, sostennero che potevano essere state formate dalla deformazione delle rocce. Il dibattito non è chiuso.

Altri indizi sono chimici. I microbi, quando usano il carbonio, preferiscono quello più leggero, e lasciano nelle rocce una firma. Rocce di Isua di circa 3,8 miliardi di anni hanno questa firma, ma anch'essa può avere cause non biologiche. Nel 2015 si annunciò un granello di grafite in uno zircone di 4,1 miliardi di anni, con la stessa firma. Sono tracce suggestive, ma nessuno le considera una prova definitiva.

Nel 2024 un gruppo di ricercatori ha provato a ricostruire l'ultimo antenato comune di tutti i viventi, chiamato LUCA, dal confronto dei geni di oggi. Secondo la loro stima visse circa 4,2 miliardi di anni fa e aveva già un sistema complesso. Il risultato è basato su calcoli e sul modo di stimare la velocità con cui cambiano i geni, e non è accettato da tutti.

Come cominciò?

Su questa domanda, la scienza oggi sa meno. Non sappiamo come la materia non vivente sia diventata vivente. Nel 1953 il chimico americano Stanley Miller, nel laboratorio del suo professore Harold Urey, fece un esperimento famoso: in un recipiente di vetro mise acqua e gas, secondo lui simili a quelli dell'atmosfera primitiva, e li attraversò con scariche elettriche, simili ai fulmini. Dopo qualche giorno si erano formati alcuni amminoacidi, i mattoni delle proteine. Oggi si pensa che l'atmosfera fosse diversa, ma l'esperimento mostrò che i mattoni della vita si possono formare con processi semplici.

Oggi sono in studio diverse ipotesi: le sorgenti calde sul fondo del mare, le pozze di acqua calda a terra, un mondo di molecole di RNA capaci di copiarsi, i materiali portati da meteoriti. Probabilmente la verità sarà una combinazione. Intanto possiamo dire che la vita non aspettò molto: appena la Terra si fu raffreddata e si coprì di oceani, e forse anche prima, apparvero i primi microbi.