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

 
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.