Che cos’è la vita? La scienza non riesce ancora a definirla

Origine della vita
 
di Giorgio Masiero*
*fisico

 

Gli scienziati non sanno come sia comparsa la vita. Se qualche lettore non è d’accordo con me (e pensa di avere almeno uno schema di soluzione) può candidarsi per il premio di un milione di dollari messo in palio dalla Origin-of-Life Foundation (USA). Dalle evidenze fossili sappiamo che forme elementari di vita simili a batteri erano già presenti nel nostro pianeta 3,5 miliardi di anni fa, ma come si siano originate ci è del tutto oscuro.

A priori, sul piano logico, ci sono 5 possibilità:
1)      Quelle cellule sono comparse per leggi naturali, attraverso una successione di aggregazioni e trasformazioni chimiche, a partire da semplici composti organici (“abiogenesi”);

2)      il problema è indecidibile;

3)      la vita terrestre proviene dallo spazio (“panspermia”);

4)      è stata creata da Dio;

5)      è comparsa per caso.

Solo le prime due assunzioni sono ipotesi di lavoro scientifiche, la terza rinvia alle altre, la quarta e la quinta appartengono alla filosofia e al credo personale di ciascuno. Un ottimista sulla potenza esplicativa della scienza sperimentale può trovare strana l’opzione n. 2: come? esistono anche questioni scientificamente indecidibili? Ebbene sì, e ciò è dimostrato scientificamente! Dei limiti della ragione umana messi in luce dai teoremi d’incompletezza di Gödel (1931) ho parlato in un altro articolo. Molti scienziati propendono per l’indecidibilità del problema dell’origine della vita. Niels Bohr per esempio, giudicava “la vita consistente con la fisica e la chimica, ma da esse indecidibile” e che “l’esistenza della vita deve essere considerata come un fatto elementare (un assioma) che non può essere spiegato, ma che può solo essere preso come un punto di partenza in biologia” (“Light and Life”, Nature, 1933). Dello stesso parere Jacques Monod (in “Caso e necessità”, 1970) ed Ernst Mayr (in “Is Biology an Autonomous Science?”, 1988).

Io però, nonostante mi renda conto dell’arduità del problema, non ho trovato nei ragionamenti di questi negazionisti ragioni sufficienti per giudicare in via definitiva indecifrabile un eventuale meccanismo abiogenetico. Una cosa è affermare che esistono problemi indecidibili: questa è una verità dimostrata dal primo teorema di Gödel; altro è affermare che uno specifico problema P è indecidibile: per il momento, noi conosciamo per indecidibili con certezza ben poche questioni (l’ipotesi del continuo di Cantor, il problema della tassellatura di Wang, ecc.). Come si sia assemblato anche solo un organismo monocellulare è un problema tremendo, non c’è dubbio: Stuart Kauffman (che ha invece sempre creduto alla possibilità di trovare una soluzione all’abiogenesi, tanto da dedicarvi gran parte della sua attività scientifica), ne sintetizza efficacemente la difficoltà nella circolarità esemplificata dal paradosso: è nato prima l’uovo o la gallina? che nel nostro caso significa: sono sorti prima il DNA (e i genotipi), o le proteine (e i fenotipi)? E non valgono, evidentemente, le bufale cicliche della volgarizzazione scientifica, come quella secondo cui l’individuazione della proteina OC-17 responsabile della costruzione del guscio dimostrerebbe la priorità della gallina (v. per es. Focus del luglio 2010): come potrebbero le ovaie ignare del pennuto sintetizzare l’OC-17 senza le istruzioni del suo DNA?

L’estrema complessità dei due “mondi” (DNA e proteine) porta alcuni ricercatori ad escludere un meccanismo separato per l’origine dell’uno o dell’altro e ad indirizzarsi verso modelli di processi prebiotici di autocatalisi di molecole organiche a sofisticazione crescente, fino alla formazione spontanea di forme capaci di riproduzione ed ereditarietà, che sono due funzioni essenziali alla vita.

Già: la vita! Ma che cos’è la vita? Ebbene, forse sorprenderò ancora qualcuno, ma la comunità scientifica non condivide nemmeno una definizione di “vita”! Tra tutte, la più illuminante dell’intreccio tra ideologia ed interessi economici che si nasconde spesso dietro la tecno-scienza è la definizione di Carl Sagan: “La vita è un sistema capace di evoluzione attraverso la selezione naturale” (alla voce “Life” dell’Enciclopedia Britannica, 1970). Come dire: la vita è quella cosa che si spiega con la teoria di Darwin! Con questa definizione chi può osare di esprimere un piccolo dubbio sul darwinismo senza passar per scemo? Arrendetevi tutti!, direbbe Grillo. Ebbene, passerò per scemo, ma se la definizione di un fenomeno è “una frase (il più possibile concisa, e comunque completa), così da individuare le qualità peculiari e distintive, sia con l’indicarne l’appartenenza a determinate specie, generi, classi, ecc., sia col rilevarne funzioni, relazioni, usi, ecc.” (Enciclopedia Treccani); se questo è il significato della parola, la definizione di Sagan non descrive empiricamente alcuna evidenza peculiare della vita – quale in questo scorcio di primavera ammiro splendida e brulicante, solo porgendo lo sguardo dalla vetrata sul mio giardino – e mi pare fatta al solo scopo di rendere più plausibile il darwinismo. La definizione di Sagan fu subito fatta propria anche dalla Nasa, forse perché, tenendosi distante il più possibile dal concreto manifestarsi della vita negli organismi terrestri (che sono gli unici viventi finora osservati), spalancava la porta all’approvazione di importanti finanziamenti per la ricerca di “vita aliena” dalle forme più imprevedibili e nei posti più strani…, dalle galassie remote fin dentro le nostre narici, magari passando per un innocuo lago californiano con batteri aventi l’arsenico al posto del fosforo nel DNA…, bla, bla. Con l’appendice, ça va sans dire, d’una miniera inesauribile per i plot hollywoodiani e le riviste di fantascienza. Sfortunatamente però, definire un fenomeno naturale giusto per corroborare la scientificità d’una teoria, o per convincere i governi a finanziare le spese d’un ente strategico, o per supportare gli interessi dell’industria dell’entertainment non ha nulla a che fare col metodo scientifico!

Più seriamente, ad una conferenza internazionale svoltasi a Modena nel 2000 sui fondamentali della vita, per prima cosa fu richiesto ai partecipanti (tutti docenti universitari) di proporre la loro personale definizione di vita. Anche se nessuna definizione risultò uguale ad un’altra, si poterono suddividere le risposte in due classi. Circa una metà rientrava in una classe composta delle definizioni più disparate, come: il possesso di una certa stabilità genetica, ma allo stesso tempo di una sufficiente mutabilità, così da permettere evoluzione e adattabilità; oppure una reattività efficace agli stimoli ambientali, così da supportare la sopravvivenza e la riproduzione; ancora, la capacità di catturare, trasformare ed immagazzinare l’energia per il proprio utilizzo; ecc., ecc. L’altra classe comprendeva invece definizioni aventi tutte un elemento comune: la presenza d’un programma genetico. L’evidenza che nel mondo inanimato non sia mai stata osservata una sequenza di reazioni chimico-fisiche guidata da un programma d’istruzioni crittate in un dato codice era già stata fatta da Mayr nel 1988, portandolo a proporre come criterio di separazione tra organismi viventi e materia inanimata, con maggiore plausibilità scientifica di Sagan, l’esistenza o assenza d’un genoma e d’un codice genetico.

La Nasa però non ha rinunciato alla sua preziosa definizione politica di vita, e si comprende bene che per una struttura economico-industriale da 20 miliardi di dollari di budget annuale e per una “scienza” come l’astrobiologia (di necessità altissimamente speculativa perché, unica tra tutte, persistentemente defraudata di “fenomeni” da osservare), l’una legata all’altra a filo doppio attraverso l’Astrobiology Institute, il SETI Institute, il Carl Sagan Center e tanti altri centri pubblici di spesa, quella è la “definizione che funziona” più appropriatamente secondo una scienziata Nasa: “A dispetto della sua stupefacente diversità morfologica, la vita terrestre rappresenta solo un singolo caso. La chiave per formulare una teoria generale dei sistemi viventi è di esplorare possibilità alternative di vita…, ricercare vita extra-terrestre che ci permetta di forzare i limiti dei nostri concetti geocentrici di vita”. Monod, con la sua convinzione che la vita terrestre sia stata invece per la sua improbabilità un “avvenimento unico nell’universo”, non sarebbe d’accordo.

Ma poiché è facile vedere che il problema scientifico dell’origine della vita è inseparabile da quello d’una sua previa definizione, appare impossibile che la scienza possa risolvere quello finché non si sarà prima accordata su questa. Perfino nella (tanto vituperata dagli scientisti) filosofia è presente un ampio ricorso all’empiria nelle definizioni. Un vero modello scientifico dell’abiogenesi non può partire da una “definizione” ad hoc della vita fatta per accordare le teorie ai pregiudizi e/o ai bisogni esistenziali dei loro autori. Il secolo XXI sarà il “secolo della biologia” solo se la comunità degli scienziati, in un serio sforzo interdisciplinare, comincerà col chiedersi seriamente, e finire col rispondersi, che cos’è la vita che concretamente essi osservano. Tutti i giorni, fuori dalle finestre delle loro aule e più con il supporto dei microscopi che dei telescopi.

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24 commenti a Che cos’è la vita? La scienza non riesce ancora a definirla

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  1. Andrea. ha detto

    Mi interesso anche di esoplanetologia e di Astronomia in generale; ogni tanto mi piace anche buttar l’occhio sull’esobiologia e speculazioni parascientifiche connesse (Silicio al posto del Carbonio, organismi che respirano Zolfo anziché Ossigeno e via dicendo), ma la domanda che mi viene in mente è sempre quella: “ma davvero usano denaro pubblico per speculazioni da Romanzo di fantascienza ‘hard?’“.

    Intendiamoci, tale la si considerasse andrebbe anche bene, ma pensare possa essere Scienza roba come questa: http://en.wikipedia.org/wiki/Hypothetical_types_of_biochemistry#Nonplanetary_life è ridicolo…

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    • Eli Vance ha detto in risposta a Andrea.

      Credo che il finanziamento pubblico trovi la sua unica ragione nel fatto che investendo in qualcosa di “diverso” ci sono probabilità di fare scoperte con ritorni economici, ad esempio la scoperta di una nuova fonte di energia.
      Questo detto in generale in quanto non conosco obiettivi e prospettive del caso specifico esobiologia.

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  2. Giuseppe ha detto

    Mi scusi professore, io ho avuto a che fare con la Nasa, visto che mi occupo di Astrofisica delle alte energie nell’ambito della missione Fermi-Glast, e in uno dei suoi centri ci sono anche stato (il Goddard di Baltimora), e non mi è chiaro in che senso la Nasa darebbe una definizione propria di vita. Tra l’altro ho letto tanti libri di Sagan, alcuni dei quali indimenticabili come “Il mondo infestato dai demoni”, per non parlare di Contact da cui è stato tratto il celebre film, e stento a credere che abbia avuto una visione così ingenua del fenomeno “vita”. Stiamo parlando delle stesse persone?

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  3. Penultimo ha detto

    Non è nemmeno detto che sia “un” organismo infatti per esempio nella ipotesi (si presti al termine)L.U.C.A vi era un pluratà di ORGANISMI.Facendo un salto nell’ignoto e più condivisibile che: a particolare condizioni fisiche dell’ecosistema inerente ci possa essere il passaggio da materiale inorganico/organico.oPPURE UN Q

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    • Penultimo ha detto in risposta a Penultimo

      oppure un qualche cilco una qualche cilo chimico ignoto.Certo nessuno sà di preciso se la qual cosa sia fattibile,perchè nessuno saprà mai con precisione le condizioni della terra al momento X.

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  4. sto'co'frati e zappo l'orto ha detto

    Un solo millioncino di dollari per scoprire tra 5 possibilità(la tv italiana,ogni santa sera,promette con minore fatica mentale,cifre superiori)la soluzione al quiz dei quiz(quizzes)?La Nasa ne riceve 20 di miliardi di dollari,anche per ricerche simili,ed ogni anno!?

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    • Marco Comandè ha detto in risposta a sto'co'frati e zappo l'orto

      Se è per questo, ha ricevuto soldi per il programma Guerre stellari, a quanto mi risulta. Le ricerche sulla composizione dell’Universo e sulla panspermia hanno fortissime ricadute sulla vita quotidiana. Infatti devono fare sfoggio di tecnologie all’avanguardia, che poi – secondo le leggi di scala – diventano alla portata di tutti. Esempio massimo: non potendo produrre energia in questi viaggi interstellari, i robot e le astronavi devono sfruttare al massimo il combustibile solare.

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      • sto'co'frati e zappo l'orto ha detto in risposta a Marco Comandè

        Non ci penso neppure lontanamente a criticare la Nasa,i dollari vengono forniti dai contribuenti statunitensi,e credo siano in ogni caso tutti soddisfatti per come sono spesi.
        Invece mi sembra che la cifra di un milione di dollari offerti dalla Foundation,per una scoperta che definire colossale è dir poco,sia leggermente insufficente.
        Lo ripeto cifre superiori sono offerte ogni sera,in giochi “intelligentissimi”,dalla tv italiana(e dalle altre tv del ricco mondo occidentale).
        E’ curioso ricordarsi che la stessa cifra viene offerta,anzi sbandierata da decenni,da un signore americano e dalla sua organizzazione,per chi dimostra la validità “scientifica”della Ricerca Parapsicologica(es.telepatia ecc.).Forse se provassero ad offrire cifre più alte…

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  5. Matteo Dellanoce ha detto

    Mio nonno uomo semplice avrebbe detto: scusate ma chi/cosa ha fatto l’uovo e la gallina? E chi/cosa ha fatto il chi/cosa che ha fatto l’uovo e la gallina?
    Matteo Dellanoce

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    • andrea ha detto in risposta a Matteo Dellanoce

      Certo, suo nonno era persona semplice ed intelligente.
      Questi spendono soldi per scoprire che non si riuscirà mai scoprire come sia nato l’universo.
      Pur di far fuori DIO si cade nel demenziale, inevitabilmente.
      Anche mia nonna analfabeta la sapeva più lunga di certi scienziati-

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  6. alessandro pendesini ha detto

    …..appare impossibile che la scienza possa risolvere quello finché non si sarà prima accordata su questa…..

    @Giorgio Masiero

    Se l’umanità consiste nel demistificare il più possibile le passioni alienanti e le illusioni umane, comprese quelle che la scienza stessa contribuisce a mantenere, allora sì, la scienza è disumana. Ma se la disumanità consiste a ridurre ad uno stato di dipendenza le menti e i corpi nel dolore, l’impotenza e l’ignoranza, la scienza, al contrario, può essere un fattore insostituibile di umanità !
    P.S. Dobbiamo sempre tener presente che ogni persona vede del mondo cio’ che l’organizzazione del suo cervello gli permette di vedere e nient’altro.

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    • enrico ha detto in risposta a alessandro pendesini

      “P.S. Dobbiamo sempre tener presente che ogni persona vede del mondo cio’ che l’organizzazione del suo cervello gli permette di vedere e nient’altro.”

      ….Che spiega perfettamente perchè una persona si comporti in un modo lunedì mattina e in maniera opposta il lunedì pomeriggio…..

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      • alessandro pendesini ha detto in risposta a enrico

        @enrico
        Lei mi da l’impressione di non aver minimamente capito il significato della frase “Dobbiamo sempre tener presente che ogni persona vede del mondo cio’ che l’organizzazione del suo cervello gli permette di vedere e nient’altro”!

        Vorrei inoltre aggiungere che la configurazione neurosinaptica de nostro encefalo varia continuamente dall’inizio alla fine della nostra vita. Per cui sarebbe assurdo pensare che l’uomo possa comportarsi esattamente nel medesimo modo in tempi diversi !

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    • Penultimo ha detto in risposta a alessandro pendesini

      “Dobbiamo sempre tener presente che ogni persona vede del mondo cio’ che l’organizzazione del suo cervello gli permette di vedere e nient’altro.”

      Il monismo non è una scienza.Infatti dimmi cosa è l’amore?Non lo so,se non lo sai perchè dice tale sezione del cervello controlla “l’amore”,controlla “quello che non sai.”

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  7. Enzo Pennetta ha detto

    Giorgio, da questo tuo articolo emerge chiaramente come l’incapacità di definire cosa sia la vita e quella di capire come sia nato il primo essere vivente siano strettamente correlate.
    E, come abbiamo detto più volte, non si può avere una teoria soddisfacente dell’evoluzione se non si arriva prima a capire cosa sia la vita e come abbia avuto inizio. Alla luce di queste considerazioni la definizione di Sagan appare in tutto il suo misero scopo di imporre la teoria darwiniana ricorrendo ad un ragionamento circolare: la vita è ciò che dice la teoria darwiniana, e la teoria darwiniana spiega la vita.

    Ma per far passare per buono questo ragionamento bisogna prima distruggere l’istruzione e le capacità critiche.

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  8. Michele Forastiere ha detto

    Nella conferenza di presentazione del libro “La scienza non ha bisogno di Dio”, tenuta a Firenze il 23 gennaio scorso, Edoardo Boncinelli ha esordito affermando che il titolo era stato scelto dal suo editore (sottinteso: così avrebbe venduto di più), mentre lui avrebbe voluto intitolarlo “Cosa è la vita?”; d’altra parte, era proprio questo il succo del libro, a detta del suo autore. Ed ecco le due definizioni di vita che Boncinelli ha dato al pubblico:
    Materia organizzata, limitata nel tempo e nello spazio, capace di metabolizzare, riprodursi ed evolversi
    Ogni vivente è un flusso continuo di materia, energia, informazione
    Secondo l’autore, “ciò che si riproduce, inevitabilmente evolve”, “a causa degli errori di copiatura del DNA” che hanno una frequenza media dell’ordine di uno su un miliardo! Detto ciò, come hai detto tu, “chi può osare di esprimere un piccolo dubbio sul darwinismo senza passar per scemo?” 🙂

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    • andrea ha detto in risposta a Michele Forastiere

      Siamo sempre lì, volendo negare l’innegabile, si entra in affermazioni da antidoping.
      Ma la persona semplice, non accecata dall’ego ipertrofico, sa che dal niente viene niente, e che la vita è un dono gratuito dell’Essere Eterno, come strada per condurre le Sue creature alla felicità eterna.

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  9. Luigi ha detto

    “A dispetto della sua stupefacente diversità morfologica, la vita terrestre rappresenta solo un singolo caso. La chiave per formulare una teoria generale dei sistemi viventi è di esplorare possibilità alternative di vita…, ricercare vita extra-terrestre che ci permetta di forzare i limiti dei nostri concetti geocentrici di vita”.

    Quando si dice che certi scienziati ne sanno per l’appunto meno di mia nonna (che ha fatto solo le elementari, ma sa usare meglio il cervello) …

    Sarebbe come dire che per dare una definizione di “intelligenza”, definizione sicuramente non facile e condivisibile da tutti, anche se tutti sappiamo distinguere un essere intelligente da uno non-intelligente, si dovesse necessariamente conoscere altre le forme di vita “diversamente-intelligente” nell’universo…

    Mi viene solo da ridere. O meglio da piangere (visto che questi ci comandano pure).

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  10. alessandro pendesini ha detto

    @Luigi
    Potrebbe citare i nomi di “scienziati che ne sanno meno di sua nonna che ha fatto solo le elementari” ?
    Lei parla d’intelligenza, posso chiederle a che tipo d’intelligenza si riferisce ? Grazie per la risposta

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    • enrico ha detto in risposta a alessandro pendesini

      @ alessandro pendesini

      Ad esempio Hawking quando ha affermato che:

      «Poiché esiste una legge di gravità, l’Universo può creare e di fatto crea se stesso da niente».

      Piuttosto notevole…

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      • andrea ha detto in risposta a enrico

        Davvero notevole, questa del buon Hawking; ma ci è o ci fà?

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      • alessandro pendesini ha detto in risposta a enrico

        …poiché esiste una legge di gravità, l’Universo puo’ creare e di fatto crea se stesso da niente….
        @enrico

        S.Hawking non puo’ essere ingenuo al punto di ignorare il 1° principio della termodinamica !
        “da niente” deve essere inteso “dal vuoto” che deve essere interpretato “stato di energia minima” !
        N.B. :S.Hawking dice : il principio di incertezza vieta di determinare con precisione il valore di un campo e la sua velocità, lo spazio dunque non è mai vuoto !!! Può essere in uno stato di energia minima, quello che noi chiamiamo un vuoto, ma questo stato è soggetto a fluttuazioni quantistiche o fluttuazioni del vuoto, delle apparizioni e sparizioni incessanti di particelle e campi.

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  11. alessandro giuliani ha detto

    Gira che ti rigira la migliore definizione su piazza è ancora quella di Aristotele: vita è ciò che si muove.
    E le piante allora ? Si muovono, si muovono, basta pensare ai loro tropismi verso luce e acqua, movimenti con un fine, quello della sopravvivenza, come tutti gli esseri viventi, lo stesso vale per batteri, alghe unicellulari, funghi, ma anche per le ecclule all’interno dell’organismo (avete presente cuore, epiteli intestinali, neuroni che allungano il loro assoni…).
    L’intenzionalità del movimento (anche se un’intenzionalità molto semplice) è ciò che caratterizza la vita, una proteina si muove anch’essa ma non è vita, il suo movimento è solo la sua risposta all’agitazione termica o alle forze fisiche come l’attrazione eletrostatica, niente intenzionalità, niente istinto di sopravvivenza.
    L’area grigia dei virus è appunto un area grigia: un complesso multiproteico (a volte molto piccolo solo 9-10 proteine) ma che ha una sua forma di movimento intenzionale nella riproduzione, ma ha bisogno di tutto l’armamentario della cellula per eseguirlo….

    1+
  12. alessandro pendesini ha detto

    Ognuno di noi ha una definizione propria della vita che dipende interamente dalla nostra personalità.
    Ritengo che sarebbe altrettanto interessante chiederci che senso possiamo dare alla nostra vita ?
    Come potremmo dare un senso soddisfacente alla vita quando questa ricerca è totalmente estranea in una società consumistica che ha pervertito l’umano nell’uomo ? Questo non puo’ altro che favorire il condizionamento dell’uomo nevrotico o perverso… eterno insoddisfatto !
    Attualmente, la frequente tendenza carrieristica non va nel senso che “riuscire nella vita” significa possedere certi beni materiali senza dei quali (dicono le pubblicità, mass-media ecc…ma anche certi genitori !) la felicità è impossibile ?

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