G.G.P.P. - Approfondimenti

E' probabile che chi sia giunto in questa pagina web non abbia posseduto l'opera da cui ho liberamente tratto questo testo; può darsi che anche chi la possiede, trattandosi di sei volumi, non abbia letto quel determinato capitolo. Ho pensato di riproporlo, semplificando, perché tratta della nascita e dell'evoluzione della vita, argomento penso per chiunque affascinante, con nozioni e punti di vista inusuali ai "non addetti ai lavori" che mi hanno colpito. Per questo vorrei rendere partecipe più gente possibile per far capire quanto il Sole, che distrattamente consideriamo come cosa "dovuta", abbia così immensa importanza nella nostra esistenza.

La Terra irraggia nei suoi spazi energia luminosa e calore provenienti dal Sole; in piccola parte è anche energia propria, che si manifesta come calore dagli spazi profondi e come radioattività di alcuni materiali che la compongono. L'energia che la Terra irraggia nei suoi spazi è per la maggior parte energia solare che l'ha investita in passato e che tuttora la investe. L'insieme dei viventi, poi, può essere descritto come una macchina capace di intrappolare una frazione dell'energia solare e di farle subire parecchie trasformazioni prima di disperderla negli spazi sotto forma di calore. Ogni specie vivente ha infatti, nella macchina complessa che sarà di seguito descritta, un suo specifico ruolo che si conserva immutato dal momento in cui la specie compare al momento in cui scompare.

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Le condizioni indispensabili

Si ritiene che in una fase iniziale della sua storia il nostro pianeta sia stato privo di atmosfera. Le eruzioni vulcaniche cominciarono a costituire un'atmosfera formata prevalentemente di anidride carbonica, vapore acqueo, azoto libero. Gli elementi indispensabili per gli organismi viventi erano dunque presenti ed erano legati in composti (anidride carbonica, acqua, ammoniaca): non c'era ossigeno libero.
Questa atmosfera modificò le condizioni fisiche esistenti sulla superficie terrestre poiché l'anidride carbonica allo stato gassoso ha la proprietà di lasciar passare più i raggi ultravioletti e le radiazioni visibili che gli infrarossi e siccome la luce solare arriva ricca di ultravioletti ma viene reirradiata dal suolo in infrarossi, una parte dell'energia solare viene intrappolata, facendo aumentare la temperatura (è l'effetto serra).
La Terra, così lontana dal Sole, soltanto con l'effetto serra ha potuto determinare quell'aumento di temperatura indispensabile per la vita.
Un meccanismo equilibratore, poi, sotto forma di spostamento di masse d'aria e di accumulo di vapore acqueo in movimento ha evitato un eccessivo riscaldamento, portando alla condensazione di acqua in forma liquida, e quindi alla formazione degli oceani. Nell'acqua degli oceani si scioglieva una parte dell'anidride carbonica che continuava a uscire dai vulcani formando acido carbonico e carbonati.
La presenza di acqua allo stato liquido è indispensabile per la vita (così come la conosciamo): la massa di ciascun organismo vivente è per lo più costituita da acqua.
Ruotando intorno al proprio asse in 24 ore la Terra offriva inoltre favorevoli condizioni di piccola escursione termica.
La concomitanza di questi fattori compose la scena sulla quale la vita poteva comparire.
L'acqua che si raccoglieva nell'oceano o che come vapore contribuiva a formare l'atmosfera conteneva molecole semplici disciolte: quando le molecole sono disciolte i loro componenti si ionizzano, tendendo a organizzarsi con legami diversi, formando altre molecole.

La vita dalla melma

Un famoso esperimento condotto in laboratorio per la prima volta nel 1953 a Chicago dimostrò che in queste condizioni atmosferiche, sottoposto a scariche elettriche che simulavano gli apporti energetici all'atmosfera, il sistema produceva alcune molecole complesse che prima di allora l'uomo non aveva mai fabbricato, né trovato in natura fuori dagli organismi viventi: composti del carbonio che possono essere considerati "precursori" di tutte le grandi famiglie di molecole che costituiscono gli organismi viventi (tra questi gli amminoacidi e le basi azotate).
Gli amminoacidi esistenti nella "nostra" natura sono 20: sono tutti formati secondo le varianti di un solo modello: un atomo di carbonio che è legato a quattro cose: 1) un atomo di idrogeno, 2) un gruppo COOH detto carbossile, 3) un gruppo NH2 detto amminico, 4) un gruppo detto radicale R di composizione variabile che distingue uno dall'altro i 20 amminoacidi.

L'esperimento descritto, detto "alla Miller" dal nome del suo inventore, non esclude però che i precursori degli organismi viventi possano essere arrivati sul nostro pianeta dallo spazio, come suggeriscono altre ipotesi, conferma semmai che sulla Terra esistevano a quel tempo le condizioni per la loro formazione o la loro esistenza.
In certe particolari meteoriti (le condriti carboniose, composte prevalentemente da silicati) sono stati rilevati 6 dei venti amminoacidi che costituiscono gli organismi viventi terrestri; che la loro presenza non fosse il risultato di una contaminazione con materiale terrestre avvenuta dopo l'ingresso in atmosfera lo dimostra, tra l'altro, il fatto che ad essi si accompagnavano altri 12 amminoacidi che sul nostro pianeta non esistono.

E' l'ipotesi cosiddetta "panspermia" (cioè semi dappertutto), partendo negli anni settanta dalla considerazione che la radiazione infrarossa emessa dalle polvere interstellare era sorprendentemente simile a quella emessa in laboratorio da batteri disidratati. Fu poi scoperto che determinati batteri possono sopportare una dose di raggi X milioni di volte superiore a quella che ucciderebbe la maggior parte degli esseri viventi. Questa ipotesi ha ritrovato oggi vigore dai presunti ritrovamenti di batteri fossili da parte della NASA nel 1996 su un meteorite proveniente da Marte e da parte dell'Accademia delle scienze russa pochi mesi fa su un meteorite caduto in Australia nel 1969; si attendono conferme dalla spedizione di una sonda che, come è nei programmi, prelevi campioni di nucleo cometario e verifichi la presenza di microrganismi o di molecole precursori.
Chi aveva obiettato al tempo dell'annuncio della NASA che i batteri fossili scoperti erano troppo piccoli perché dieci volte inferiori a qualsiasi batterio terrestre conosciuto (i microbiologi erano convinti che una cellula più piccola di 0.2 millesimi di millimetro non avrebbe potuto contenere tutti gli elementi necessari al suo funzionamento), si sono visti scoprire da scienziati australiani nanobatteri con dimensioni simili rinvenuti in campioni di rocce sedimentarie a 4 km di profondità sotto i fondali marini, dotati di membrana e di tutto quanto è indispensabile non solo a vivere ma anche, diversamente dai virus, a riprodursi autonomamente. E' stato calcolato che un batterio in determinate condizioni entra in uno stato di vita sospesa. Nel caso di meteoriti con dimensioni superiori ad un pallone il calore cui è sottoposto dall'attrito produce una pellicola superficiale che isola dall'ambiente esterno, permettendo di sopravvivere per milioni di anni (anche 150) anche al freddo estremo degli spazi interstellari (-270°). Quanto all'accellerazione molti batteri hanno dimostrato di resistere anche se sparati da un cannone. Altre ipotesi alternative alla "milleriana" ed alla panspermia individuano come luoghi di aggregazione e formazione di molecole complesse le sorgenti idrotermali (acido solfidrido + calore) e depositi di pirite (presenza di idrogeno).

Quale che sia stata la sede della prima formazione di molecole precursori, terrestre o extraterrestre, gli esperimenti ci segnalano che dopo innescato il processo avvenne un fatto importante: il progressivo raccogliersi negli oceani di tutte le molecole complesse che si formavano sia nell'atmosfera che negli oceani, permesso dal ciclo dell'acqua (pioggia-evaporazione sostenuto dall'energia solare).
Nell'atmosfera di quel tempo non era presente ossigeno libero come adesso: se l'atmosfera avesse contenuto ossigeno libero (elemento fortemente aggressivo) le molecole complesse non si sarebbero formate o si sarebbero subito ossidate in quanto non c'erano, a difenderle, quelle sostanze protettive che oggi caratterizzano i tessuti viventi. D'altra parte l'ossigeno libero doveva servire come filtro contro un eccesso di radiazione ultravioletta proveniente dal Sole, radiazione di tale energia da spezzare i legami delle molecole complesse.
Soltanto l'acqua, a dieci metri almeno di profondità, dava riparo a queste molecole contro quella radiazione distruttiva.
Un passo decisivo del lungo cammino verso la vita fu la polimerizzazione: si tratta di un processo in cui due o più molecole uguali o simili si uniscono fra loro perdendo ad ogni giunzione una molecola di acqua. A favorire questo processo è un ambiente relativamente secco ed un'alta concentrazione di molecole: si può quindi pensare che la polimerizzazione abbia avuto luogo inizialmente in lagune chiuse, profonde più di dieci metri, nella melma del fondale: molto meno probabile in mare aperto.

Ma per quale motivo si deve considerare così importante il passo che condusse alla polimerizzazione degli amminoacidi e delle basi azotate?
I polimeri degli amminoacidi costituiscono le proteine, catene molto grosse e complesse che sono presenti nei tessuti di tutti gli organismi viventi. Negli animali svolgono, in maniera estremamente specializzata, un'infinità di funzioni. Ad esempio: la proteina emoglobina è specializzata nel catturare ossigeno e nel cederlo ai tessuti; la proteina actomiosina è specializzata nel contrarsi e rilasciarsi ed è uno dei costituenti dei muscoli. Le proteine enzimatiche poi hanno un ruolo di catalizzatori organici, cioè di sostanze che accellerano le reazioni chimiche, con una straordinaria specificità: ogni enzima agevola una sola reazione chimica su un solo tipo di molecola.
Gli enzimi possono essere considerati degli "accessori" indispensabili per la vita. Nessun catalizzatore rende possibile una reazione chimica che sarebbe altrimenti impossibile, però nei confronti dell'insieme delle reazioni chimiche che costituisce la vita non si limita ad accellerare ma rende possibile la vita. E' un fatto curioso per cui l'effetto sull'insieme è così diverso dagli effetti parziali, ma ciò deriva dal fatto che la vita dipende non soltanto dal verificarsi di un certo numero di reazioni chimiche ma anche dal loro verificarsi con determinate e diverse fra loro velocità.
E' probabile che le catene proteiche che si formavano a quei tempi attraverso la polimerizzazione degli amminoacidi non avessero molta efficienza enzimatica, essendo in una fase iniziale dell'evoluzione.
C'era dunque nelle lagune, nella melma di quei fondali, un continuo aggregarsi e disaggregarsi di molecole, e molecole grosse e complicate accelleravano questa o quella reazione chimica prima di disaggregarsi.
Da una fase in cui la somministrazione di energia (prevalentemente solare) aveva provocato il fenomeno chimico della formazione di molecole complesse si era passati ad una fase in cui le molecole complesse agivano chimicamente le une sulle altre.

Sono state nominate in precedenza le basi azotate: le cinque basi azotate che si trovano negli organismi viventi si chiamano adenina, citosina, guanina, timina e uracile. Esse possono combinarsi con altre molecole e fra di loro. Con un gruppo fosfato (PO4) e con una molecola di ribosio (C5H10O5) formano un composto il cui polimero (cioè la loro concatenazione) è l'acido ribonucleico (RNA); con un gruppo fosfato e con una molecola di desossiribosio (C5H10O6) formano un composto il cui polimero è l'acido desossiribonucleico (DNA). Riprenderemo a parlarne fra poco.
Delle 5 basi azotate quella chiamata adenina ha una funzione tutta particolare: un suo derivato (l'adenosina) può combinarsi con uno ione fosfato, o con due o con tre, dando luogo rispettivamente a composti chiamati adenosin-monofosfato (AMP), adenosin-difosfato (ADP), adenosin-trifosfato (ATP).
In tutti gli organismi che vivono sul nostro pianeta, nessuno escluso, l'ATP svolge il ruolo di moneta dell'energia.
L'ATP viene chiamato moneta dell'energia perchè nell'organismo vivente tutte le reazioni chimiche che avvengono hanno bisogno di energia e queste la trovano dalla trasformazione di ATP in ADP.

e cioè: per eseguire una qualsiasi reazione l'ATP si trasforma in ADP rilasciando una quantità di energia per quella reazione; l'ATP si ricostituisce dall'ADP immagazzinando una quantità di energia proveniente direttamente o indirettamente dal Sole.
Siccome non c'è nessun organismo vivente nel quale questo non accada possiamo pensare che tutti gli organismi attuali discendano da un organismo che aveva trovato conveniente servirsi dell'adenosin-trifosfato (ATP) come serbatoio di energia, invece di analoghi composti (guanidin-trifosfato, o uracil-trifosfato o un 'altra qualsiasi molecola capace di conservare energia con questo sistema come l'acido cianidrico HCN).
E' molto probabile che nella melma delle lagune, ricevendo l'energia dal Sole, le diverse molecole complesse abbiano immagazzinato questa energia provando con diversi processi; ad un certo punto comunque, dopo tappe che non conosciamo, la funzione di moneta energetica nei viventi del nostro pianeta, o in quello che poi si sarebbe trasformato in viventi, venne assunta dal sistema ADP-ATP.

Ma dobbiamo prendere in esame le importanti proprietà di tutte e cinque le basi azotate: nell'RNA e nel DNA formati dall'intreccio di questi composti possiamo considerare racchiuso l'aspetto fondamentale della vita: la capacità di riprodurre, tramandando di genitore in figlio, determinate successioni di amminoacidi così da contenere istruzioni per costruire l'enorme quantità di proteine necessarie ad un organismo vivente.
Semplificando al massimo si può dire che il DNA serve da stampo per fabbricare RNA, che a sua volta serve da stampo per fabbricare proteine di ogni tipo; inoltre il DNA, col suo doppio filamento, a questa attività alterna la riproduzione di sé stesso. Ecco l'aspetto fondamentale di ciascun organismo vivente: la capacità di fabbricare proteine e la capacità di riprodursi intrecciate insieme, così che, a riprodursi , sia la capacità di fabbricare proteine.
Perciò il DNA viene chiamato "la molecola della vita".

Questo meccanismo complicato e sofisticato non è sempre stato così: probabilmente all'inizio ci sarà stata una formazione casuale di proteine, nel senso che la formazione di una non ne rendeva più probabile la formazione di un'altra specifica, fra le tante possibili. Ma insieme con la comparsa degli acidi nucleici (RNA e DNA o altri predecessori meno complessi), nella melma dei fondali di laguna comparve un terzo fattore insieme alla materia e all'energia: l'ordine, inteso come cambiamento delle probabilità.
La probabilità di polimerizzare, cioè di concatenarsi in un determinato modo, per certi composti aumentava rispetto ad altri perché a quel punto una certa loro successione esisteva già. Un particolare assemblaggio sarà stato più capace di sopportare variazioni ambientali (urti, variazioni di temperatura e concentrazione, ecc.) senza spezzarsi, oppure più rapido nel riaggregarsi. A poco a poco i modelli di assemblaggio più efficienti e stabili organizzarono sempre maggiori quantità di materia simile a se stessa: fu la comparsa dell'ordine a rendere possibile la selezione, l'evoluzione.
In questa continua formazione di composti si suppone che la sintesi di particolari molecole, le molecole dei fosfolipidi (da notare ancora la straordinaria importanza del fosforo nei processi vitali) abbia costituito la possibiltà,data la loro struttura, di formare delle membrane le quali, agitate dai moti dell'acqua e formando delle sacchette chiuse, abbiano creato le condizioni per una concentrazione di monomeri maggiore che nell'ambiente circostante, cosa che agevola la polimerizzazione.
L'accrescimento di queste sacchette avveniva attraverso la cattura di molecole formatesi all'esterno e capaci di attraversare la membrana, non riuscendo poi ad uscirne perché coinvolte nei processi interni di aggregazione. Motivi fisici ponevano limiti all'accrescimento delle sacchette e a un certo punto non era più assicurata la stabilità del sistema: queste, raggiunte certe dimensioni, si dividevano in due. Quelle che nel momento della divisione si trovavano ad aver duplicato la molecola del DNA, ricavando da una molecola a doppio filamento due molecole uguali, anch'esse a doppio filamento, potevano consegnare alle due sacchette "figlie" uguale dotazione di DNA.
Queste sacchette, capaci di realizzare al proprio interno condizioni chimiche diverse dall'ambiente esterno, capaci di scambiare materia con l'ambiente esterno, capaci di utilizzare energia solare attraverso l'ATP, capaci di crescere e di moltiplicarsi, sono degne di essere chiamate "organismi viventi".

Crescere e moltiplicarsi significa svolgere delle reazioni chimiche, per le quali i primitivi organismi viventi avevano bisogno di materia ed energia. La materia veniva loro fornita dall'ambiente esterno, già organizzata in molecole organiche formatesi "spontaneamente" per effetto dell'energia (fondamentalmente solare) che modificava i materiali inorganici esistenti nel senso indicato dalle esperienze "alla Miller".
I proto-organismi avevano poi bisogno di energia per imprimere loro poche modificazioni per trasformarle nei propri enzimi, e l'energia era data dalla molecola ATP nella quale, come in una molla d'orologio, era caricata dall'energia solare. L'impiego dell'ATP residuava ADP e gruppi fosfati (la molla scarica) che veniva subito ricaricata dalle radiazioni ultraviolette.
E' stato già detto che l'ATP è l'unica moneta energetica che i viventi del nostro pianeta adoperano, ma questo non significa che sia l'unica possibile: chi adoperava altre forme è morto senza eredi e da tutto il cespuglio di vite possibili è rimasto un virgulto solo. Ma destinato a ramificarsi.
Adoperare l'ATP creava però dei problemi: i suoi residui si ricaricavano grazie ai raggi ultravioletti solari, cioè negli strati superficiali dell'acqua mentre gli organismi che si formavano erano ad una profondità superiore al riparo dall'azione distruttiva degli ultravioletti stessi. Dovevano dunque catturare l'ATP che scendeva verso i fondali. Si trovarono avvantaggiati quegli organismi che cominciarono a praticare il processo ADP-ATP al loro interno, ma occorreva un altro tipo di energia diversa dagli ultravioletti.
E' probabile che una parte degli organismi si sia rivolta a fonti energetiche diverse da sole: si può ottenere energia con lo spostamento di elettroni da una sostanza incline a perderli ad una incline a catturarli, il processo è chiamato ossidazione. Probabilmente a questa schiera appartengono i batteri, che ricavano energia dall'ossidazione del ferro o dello zolfo, e gli archaea, un gruppo di organismi unicellulari a loro agio in ambienti ad alta temperatura con zolfo e ferro, riconosciuti fra gli organismi più primitivi ed ancora oggi esistenti.
Ci furono organismi che iniziarono ad utilizzare l'energia solare nella banda della radiazione visibile, con un duplice vantaggio:
1) il visibile, specialmente verso il rosso, arriva a profondità maggiori dell'ultravioletto ed era quindi energia disponibile,
2) non c'era da esporsi a pericoli di radiazioni ad alta energia come gli ultravioletti.
La clorofilla è una di quelle particolari molecole capaci di rigenerare ATP dalla "molla scarica" ADP e fosfati, e continua ancora oggi questo lavoro in tutto il regno vegetale Per quanto si tratti di una molecola complessa la sua sintesi ha un'alta probabilità di verificarsi: negli esperimenti "alla Miller" si trovano infatti i suoi immediati precursori.

Alcuni organismi trovarono una soluzione ancora diversa per il problema della rigenerazione dell'ATP, sempre nell'ambito dello sfruttamento dell'energia solare. Scoprirono il modo di sfruttarla indirettamente attraverso l'utilizzo di una sostanza presente e abbondante nell'ambiente di allora: il glucosio, la cui molecola (C6H12O6) ha l'energia fissata sotto forma di legame chimico.
Poteva essersi formato glucosio in quanto la luce solare dissociava le molecole d'acqua in ossigeno ed idrogeno e quest'ultimo, estremamente attivo, si ricombinava con CO2. E' probabile che gli organismi primitivi che impararono a scindere al loro interno la molecola di glucosio ricavando da ognuna tanta energia da ricostituire due molecole di ATP si siano trovati in una situazione molto vantaggiosa rispetto agli altri, tanto è vero che questa usanza si generalizzò fino a diventare (quasi) universale. Ancora una volta il cespuglio delle molteplici possibilità si rastremò in un virgulto ma destinato a ramificarsi.
Il successo dei mangiatori di glucosio si presume fu favorito dal fatto che questo doveva essere molto abbondante e soprattutto ben distribuito a differenza dei minerali da ossidare che erano concentrati in determinate aree.
Mangiare glucosio e saperlo utilizzare significava mangiare energia solare.
A poco a poco le scorte di glucosio di origine abiotica (cioè di origine esterna agli organismi viventi) andarono esaurendosi, ma la vita non scomparve dal pianeta perché alcuni organismi operarono una vera e propria rivoluzione: cominciarono ad adoperare l'ATP per sintetizzare il glucosio, col quale poi potevano riformare l'ATP. Così facendo si tenevano a disposizione, immobilizzata nel glucosio, l'energia per riformare l'ATP al momento del bisogno.
Se l'ATP è stato paragonato ad una moneta, il glucosio può essere paragonato ad un conto in banca: porti in banca le monete e impingui il conto ed al bisogno la banca ti dà tutte le monete che occorrono.
In altri termini la clorofilla ed altri pigmenti rigeneravano l'ATP nelle ore diurne e depositavano l'energia raccolta formando glucosio, così i residui ADP + fosfati (provenienti dall'ATP decaduto) potevano essere ancora utilizzati per riformare ATP e quindi attingere energia solare da immagazzinare. Nei momenti di bisogno l'ATP veniva rigenerato con l'energia presente nel glucosio (che si scomponeva) con velocità maggiore di quella consentita in quel momento dall'insolazione.

Per dovere di cronaca, anche gli organismi che ossidavano i minerali (tipo i batteri) impararono anch'essi a utilizzare così il glucosio (senza clorofilla): un certo successo l'hanno avuto anche loro, visto che ancora esistono (e sono importantissimi per il riciclaggio dell'azoto, indispensabile a tutte le altre forme di vita, tanto per dirne una), ma la biomassa che vive di energia solare è di gran lunga preponderante e per un buon motivo: c'era e c'è più energia solare che metalli da ossidare.

L'ossigeno, questo caro indispensabile criminale

Per ottenere il glucosio non bastano però l'energia e l'anidride carbonica ma occorre anche l'idrogeno e i diversi organismi scoprirono diverse fonti di idrogeno. Fra gli organismi che sapevano utilizzare l'energia solare furono avvantaggiati quelli che ricavarono l'idrogeno dall'acqua nella quale vivevano perché molto abbondante e disponibile: prosperarono soprattutto le efficientissime alghe azzurre.
La loro proliferazione provocò una catastrofe ecologica per quei tempi a causa della disastrosa abbondanza del loro principale prodotto di rifiuto: l'ossigeno libero.

6 CO2 + 6 H2O + energia =>C6H12O6 + 6 O2

Noi siamo abituati a considerare l'ossigeno allo stato libero (cioè non combinato con altri elementi) una sostanza preziosa ed indispensabile, ma per gli organismi che si erano selezionati ed evoluti in quel mondo esso costituiva un tossico molto pericoloso, molto reattivo e capace di attaccare e distruggere.
Sulle prime l'ossigeno liberato dalla fotosintesi andò ad ossidare le rocce (e ci volle un bel po' di tempo), ma poi le rocce si saturarono e l'ossigeno libero prese ad accumularsi nell'acqua e nell'atmosfera. Quasi certamente il grande cambiamento ambientale provocò la scomparsa di molte forme viventi, mentre altre riuscirono a sopravvivere solo perché erano nascoste negli strati profondi del fango, dove il contatto con l'ossigeno era meno probabile.
A partire dalla comparsa di ossigeno libero ogni formazione di molecole organiche fuori dagli organismi già viventi diventò impossibile.

L'origine della vita dalla non-vita diventò da allora impossibile, mentre per quegli organismi che trovarono un sistema di difendersi dall'ossigeno, che ne emanavano per la propria esistenza, questo cambiamento dell'ambiente fu invece una condizione di successo.

L'aumento dell'ossigeno diventava sempre più celere: più ossigeno libero c'era, più se ne liberava. Infatti più c'era ossigeno libero più aumentava la luce solare fruibile (l'ossigeno in atmosfera si trasforma in ozono che riduce la presenza a livello del mare di raggi ultravioletti per cui diventava vivibile un maggiore strato sott'acqua); più aumentava la luce solare fruibile più aumentava la fotosintesi; più aumentava la fotosintesi più aumentava l'ossigeno.
La presenza di ossigeno libero nell'acqua (che aumentava con l'aumentare dell'ossigeno libero nell'atmosfera) permetteva a certi organismi di ricavare energia attraverso la reazione

che è il contrario della fotosintesi, che sprigiona una grande quantità di energia e che è la reazione che consente un totale riciclo dei materiali per realizzare la reazione inversa, a differenza di altre soluzioni come la scissione semplice del glucosio in alcool etilico o acido lattico: era stata "inventata" la respirazione aerobia.

La comparsa del nucleo nella cellula, che si ritiene possibile in condizioni di ossigenazione piuttosto simili all'attuale, costituì un'altra grande svolta nella storia della vita.
Il nucleo contiene il DNA e l'RNA avvolti in matassine protette da molecole proteiche (matassine chiamate cromosomi). Secondo un'affermata ipotesi la cellula con nucleo (detta eucariota ("ben nucleata") sarebbe costituita da una complicata associazione di cellule non nucleate secondo l'osservazione che i processi energetici - fotosintesi e respirazione - si svolgono in organelli specializzati: quelli della fotosintesi sono i cloroplasti, che deriverebbero dalle alghe azzurre, quelli della respirazione sono i mitocondri, che deriverebbero dai batteri ovviamente aerobi.
Gli organismi che seguirono la ricetta "energia solare (come fonte di energia) ed utilizzo dell'acqua (come condizione ambientale favorevole e fonte di idrogeno)" seppero formare associazioni complesse ed evolvere verso la cellula nucleata.
A differenza della cellula non nucleate, molto conservatrice perché il suo DNA si riproduce con fedeltà al modello originario, la cellula nucleata è fortemente innovativa. Le mutazioni furono tante, l'evoluzione si accellerò e conobbe una serie piuttosto ravvicinata di svolte importanti. Forse la più importante fu la stretta associazione di cellule nucleate a funzioni specializzate, con la comparsa dei primi organismi pluricellulari. Invece le cellule non nucleate non compirono mai questo passo: non esistono organismi pluricellulari a cellule non nucleate.
Si può dire dunque che la ricetta "energia solare e utilizzo dell'acqua", che inizialmente fu soltanto una tra le tante ricette, si rivelò poi come l'unica capace di aprire le strade verso un'evoluzione sempre più complessa.

La 2^ parte tratterà il periodo da questo punto ai giorni nostri, passando tra epoche e civiltà. Ma già da ora si ha un'idea di qual è il ruolo principale del Sole nella nostra vita, quell'apporto esterno che ha dato sapore ai componenti inerti esistenti sul pianeta Terra: diciamo il sale della vita, e a me piace dire anche, giocando con le parole,
il sole della vita.

Notizie liberamente tratte da: ASTRONOMIA alla scoperta del cielo - Armando Curcio Editore

IL SOLE DELLA VITA	il ruolo dell'energia solare nella comparsa e nell'evoluzione degli organismi viventi
1^ parte