Esobiologia o astrobiologia : l’origine e l’evoluzione della vita

Nel corso della storia, il mito di come avvenne la creazione sembra riflettere la percezione delle dimensioni dell’universo. E del posto all’interno di esso di ogni singolo popolo e della sua cultura. Oggi, la portata di queste percezioni si è estesa oltre l’espansione del sistema solare, fino alle stelle e alle nuvole interstellari che popolano la superficie illimitata dello spazio. L‘esobiologia o astrobiologia  è la scienza che ci aiuta nello studio dell’origine ed evoluzione della vita sulla Terra.

Vediamo la vita come il prodotto di innumerevoli cambiamenti nella forma della materia stellare primordiale prodotta dai processi di evoluzione astrofisica, planetaria e biologica. La scienza dell‘esobiologia, che oggi viene anche denominata astrobiologia, tenta appunto di ricostruire la storia naturale dei processi e degli eventi coinvolti nelle trasformazioni degli elementi biogenici. Dalle loro origini nelle nucelo-sintesi alla loro partecipazione alla evoluzione nel sistema solare e quindi sulla Terra.

Da questa ricostruzione si determina una teoria generale circa il mutamento dei sistemi viventi della materia inanimata. L’obiettivo dell’esobiologia o astrobiologia è aumentare la conoscenza dell’origine, dell’evoluzione e della distribuzione della vita nell’Universo. Questa è una scienza multidisciplinare e gli strumenti concettuali e sperimentali di praticamente tutte le discipline scientifiche e le ramificazioni dell’apprendimento sono rilevanti. Questa disciplina riunisce ricercatori della vita e luminari fisici con l’interesse comune nel cercare risposte a domande su come lo sviluppo del sistema solare e dei suoi pianeti abbia portato all’origine della vita sulla Terra. E in che modo l’evoluzione planetaria abbia successivamente influenzato il corso della evoluzione biologica e dove si può trovare la vita nel sistema solare e altrove. ( leggi anche: Evoluzione planetaria: antropologia esoterica).

(Esobiologia o astrobiologia : l’origine e l’evoluzione della vita ).

QUATTRO EPOCHE EVOLUTIVE.

L’esobiologia riguarda quattro epoche evolutive così suddivise:. 1) evoluzione cosmica di elementi e composti biogenici. 2) evoluzione prebiotica. 3) evoluzione precoce della vita. 4) evoluzione della vita allo stato avanzato. Ognuna di queste quattro epoche evolutive brevemente descritta di seguito, singolarmente, rappresenta un importante campo di ricerca.

L’evoluzione cosmica di elementi e composti biogenici. Questa prima epoca comprende il tempo galattico e le scale della distanza e comporta la morte e la nascita delle stelle. Comincia con la sintesi in stelle degli elementi biogenici. ( gli elementi cioè che compongono ogni e qualsiasi essere vivente. E la loro espulsione nel medium interstellare, terminando con la distribuzione di questi elementi e dei loro composti in tutto il nostro sistema solare, all’interno dei planeitoidi, che poi sono diventati blocchi di pianeti.

Le scoperte nei meteoriti carbonacei rafforzano questa prospettiva. Poiché è stata trovata materia organica e minerale costituita da carbonio, azoto, idrogeno e ossigeno. Che conserva proprietà riconducibili alle sue origini, che sono le nuvole e le stelle interstellari. Non è nota comunque la frequenza con cui comunemente si verifichi l’aggregazione di polvere e gas interstellare in piccoli corpi primitivi durante la formazione stellare. Rimangono tuttora poco interpretabili quali trasformazioni abbiano subito gli elementi biogenici e i loro composti durante questo processo.

(Esobiologia o astrobiologia : l’origine e l’evoluzione della vita sulla Terra).

EVOLUZIONE PREBIOTICA.

L’evoluzione prebiotica è un’epoca che inizia con l’accrescimento dei pianeti e termina, nel caso della Terra, con l’emergere di organismi viventi dopo quasi un miliardo di anni. Questo è il periodo per il quale non è stato trovato alcun riscontro geologico nel nostro pianeta, e quindi, non esiste alcuna base diretta su cui ricostruire le condizioni dell’ambiente. Eppure , l’evoluzione prebiotica è anche la fase in cui la vita è emersa dalla materia inanimata. Per qualsiasi corpo celeste questo è il momento del più rapido cambiamento ambientale. Man mano che l’energia di accrescimento e decadimento del radionucloide si dissipa e la sua massa subisce una transizione verso l’inattività geologica. O verso uno strato stazionario.

L’evoluzione chimica prebiotica è inseparabile dalla evoluzione planetaria. E il percorso che conduce all’origine della vita può essere interrotto se lo sviluppo del pianeta prende la direzione sbagliata. Le domande che sorgono a questo punto sono molteplici. In quale modo e con quale velocità cambiarono le condizioni di vita sulla Terra nei suoi primi miliardi di anni, quando la vita ebbe origine? ( leggi anche: Evoluzione planetaria dell’umanità. Antropogenesi II).

Inizialmente c’erano condizioni simili su Marte e Venere? Quali tipi di contesti geologici si allontanarono dalla stazionarietà per diventare favorevoli all’origine della vita? Quali processi e reazioni che coinvolgono gli elementi biogenici furono importanti per l’origine della vita?

Le risposte a queste domande possono provenire da diverse fonti:. Dall’applicazione della geofisica planetaria e della geochimica allo sviluppo dei modelli simili alla storia primordiale della Terra. Dalla decodifica della documentazione geologica esistente tra i pianeti terrestri. E, infine, dalle simulazioni di laboratorio delle reazioni prebiotiche.

(Esobiologia o astrobiologia : l’origine e l’evoluzione della vita sulla Terra).

L’EVOLUZIONE PRECOCE DELLA VITA.

La terza epoca, quella dell’evoluzione precoce della vita inizia con l’emergere dei sistemi viventi antecedenti i 3,5 miliardi di anni fa. E porta avanti l’evoluzione degli organismi pluricellulari che compaiono nei reperti fossili di circa un miliardo di anni fa. La storia della vita in questo periodo è in gran parte la storia di microscopici organismi unicellulari.

Questo periodo è anche un momento di continuo cambiamento delle condizioni ambientali. Sebbene meno intenso e rapido dell’epoca precedente, poiché l’evoluzione fisica della Terra aveva raggiunto uno stadio più moderato. Il Sole divenne gradualmente più luminoso, la frequenza degli impatti di accrescimento si ridusse. La distanza di separazione della Luna dalla Terra aumentò. Il vulcanismo diminuì, i continenti crebbero di volume e vagarono lungo la superficie del pianeta, nell’atmosfera cominciò a propagarsi l’ossigeno e i poli geomagnetici si invertirono.

Le domande principali relativamente a questa epoca dell’evoluzione precoce della vita riguardano la relazione tra l’evoluzione della vita unicellulare e il clima col cambiamento della geologia terrestre. Quale fu il percorso attraverso il quale gli antenati dei microbi moderni si evolvettero dai primi organismi viventi? In che modo i cambiamenti fisici e chimici dell’ambiente influenzarono la velocità e la direzione dell’evoluzione microbica? Con quali scale geologiche temporali si verificarono i principali eventi nell’evoluzione microbica? In che modo il bioma in evoluzione modificò e costituì il suo ambiente nel tempo? Quale fu la natura delle prime forme di vita e in quale sequenza vennero acquisiti nuovi attributi? La vita su Marte o su altri pianeti ebbe inizio durante questo periodo? In tal caso quali cambiamenti in quegli ambienti fuori della Terra avrebbero portato alla sua estinzione?(…).

(Esobiologia o astrobiologia : l’origine e l’evoluzione della vita sulla Terra).

L’EVOLUZIONE DELLA VITA ALLO STATO AVANZATO.

La quarta epoca tratta l’evoluzione della vita allo stato avanzato. E vede gli ultimi quattro miliardi di anni di storia di vita, in cui si sono evolute piante e animali multicellulari e le specie intelligenti. L’interesse esobiologico per questa epoca sortì dalla consapevolezza che le collisioni di oggetti di dimensioni asteroidali con la Terra producono cambiamenti globali nel suo ambiente di superficie.

È innegabile che questi cambiamenti andrebbero a sconvolgere la Biosfera. Resta da stabilire se siano in grado di spiegare le principali estinzioni nel corso dell’evoluzione biologica. In particolare quegli eventi che potrebbero aver posto la vita già in stato avanzato sulla sua strada evolutiva verso la forma intelligente. Ciò che è chiaro, tuttavia, è l’importanza di acquisire maggiori conoscenze sulla possibile relazione tra l’evoluzione biologica e i cambiamenti dell’ambiente. ( leggi anche: Evoluzione planetaria: Antropogenesi III).

In questa ricerca di conoscenza sull’origine della vita come processo naturale, gli studiosi degli enti spaziali devono esplorare il maggior numero possibile di corpi extraterrestri. Ciò è per le informazioni pertinenti che ci possono fornire. La ricerca dovrebbe includere corpi totalmente privi di sostanza chimiche organiche, quelli che sono presumibilmente sottoposti un’evoluzione chimica organica e quelli che probabilmente potrebbero ospitare la vita.

Lo studio dei pianeti senza vita fornisce esempi di ambienti in cui si è conclusa l’evoluzione chimica o biologica. Su di essi può essere possibile trovare resti dell’evoluzione chimica o della vita passata. E imparare come i cambiamenti planetari potrebbero aver spezzato il filo dell’evoluzione chimica e biologica.

La scoperta che non esiste vita o materia organica, che esista, che sia esistita a e che poi si sia estinta su un pianeta è di grande interesse. Poiché le condizioni del pianeta e ciò che possiamo imparare dalla sua storia passata costituiscono dati di base pertinenti alla teoria generale stessa dell’origine della vita.

FONTE: dal libro : “Esobiologia. Storia, aspetti scientifici, teologici e politici nella ricerca della vita nell’Universo”. Di Carlo Pirola.