This content outlines the scientific hypotheses regarding the origin of life, tracing the evolutionary steps from simple molecules to complex cells, including the formation of polymers, membranes, metabolism, genetic material, and eventually multicellularity.
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in questa sorta di evoluzione chimica il passo successivo è vedere se dalle molecole semplici
si possa ottenere spontaneamente i corrispondenti polimeri diversi scienziati hanno ipotizzato che
almeno l'un per cento dell'ossigeno primordiale dovesse essere costituito da composti organici
il moto ondoso o le maree avrebbero gettato goccioline cariche di biomolecole sulle coste
rocciose e quei fenomeni come evaporazione o congelamento potrebbero essere stati fondamentali
per la formazione dei polimeri l'ipotesi più convincente al riguardo è che tali reazioni
abbiano potuto verificarsi in prossimità di vulcani costieri dove vaste distese magmatiche
erano in grado di assicurare temperature elevate che fornivano l'energia necessaria e un ambiente
adeguatamente secco il possibile ruolo svolto dalle rocce vulcaniche fu messo in evidenza
nel 1958 da sidney fox egli prese una miscela di molecole semplici ne mise alcune gocce su
un pezzo di lava e le cose in forno a 170 gradi centigradi in queste condizioni si è verificata
la condensazione delle molecole semplici in dei complessi polimerici che lo chiamò proteine id
tuttavia neanche la formazione dei polimeri costituisce di per sé la comparsa della vita
l'ipotesi più accreditata è comunque quella che prevede dapprima la formazione di una membrana e
quindi la comparsa di un primitivo metabolismo e infine lo sviluppo di acidi nucleici andiamo
quindi a vedere la formazione della membrana un evento fondamentale per la comparsa dei primitivi
sistemi viventi e appunto la formazione di una membrana tuttavia questa membrana deve
essere capaci di separare le macromolecole dall'ambiente esterno ma avere una barriera
isolanti non significa dover essere impermeabile attraverso di essa è infatti necessario che
passino prodotti di rifiuto o magari entrino sostanze che servono alla cellula gli eventi che
hanno condotto alla formazione della membrana sono ovviamente sconosciuti ma l'ipotesi più
probabile chiama in causa la formazione di un doppio strato di fosfolipidi sulla superficie
della cellula il laboratorio agitando con degli ultrasuoni una sospensione acquosa di
fosfolipidi è possibile provocare la formazione di alcune sferette dette liposomi che ricordano
molto la membrana plasmatica adesso vedremo nel dettaglio l'inizio del metabolismo per spiegare
la comparsa di rudimentali enzimi e in seguito a questi delle prime reazioni metaboliche si
ricorre all'ipotesi di aggregati macromolecolari che sono chiamati coacervati che si ottengono
spontaneamente quando si aggiunge dell'acido ad una soluzione di proteine un fenomeno che
avrebbe potuto benissimo accadere nel brodo primordiale questi aggregati proteici hanno
una determinata forma tridimensionale che ricorda vagamente quella di un enzima dunque ammettendo
nella formazione all'interno di liposomi possiamo immaginare che alcuni di questi conservati possono
aver cominciato a funzionare da enzimi e tutto questo ha determinato l'inizio del metabolismo
la conquista dell'individualità attraverso la membrana e dell'autosufficienza attraverso le
reazioni metaboliche non bastano ancora per avere la vita è necessario infatti che tutto quello
che è stato costruito in qualche modo venga tramandato altrimenti verrà inevitabilmente
perduto con la morte dell'individuo si rende quindi indispensabile la codifica
delle informazioni biologiche e la possibilità di una loro auto replicazione walter gilbert fu
il primo a introdurre il termine ipotesi del mondo rna nell'ambito dell'origine della vita e gli ha
formulato l'ipotesi che le prime biomolecole fossero costituite proprio da delle corte
catene di rna formatesi spontaneamente e molto precocemente e inoltre capaci di auto duplicarsi
e se inoltre avrebbero avuto anche la capacità di avviare le prime reazioni metaboliche come
dimostrano infatti i cosiddetti ribozimi che sono stati trovati all'interno di alcuni microrganismi
primitivi le renne a è molto più semplice da costruire del DNA anche se purtroppo è meno
stabile quindi inizialmente sarebbe comparso RNA e successivamente per garantire la stabilità delle
informazioni codificate le cellule avrebbero adottato il DNA una volta comparse le prime
cellule si sarebbero gradualmente organizzate in sistemi semplici capaci di scambiare energia
e materia con l'ambiente ci troviamo appunto di fronte alla nascita delle prime cellule procariote
la presenza nell'ambiente esterno di numerose macromolecole permise quasi sicuramente dapprima
allo sviluppo di organismi eterotrofi i primi procarioti demolivano dunque piccole molecole
che assorbivano direttamente dall'ambiente l'atmosfera infatti era priva di ossigeno
e pertanto gli organismi erano costretti ad un metabolismo anaerobico molte specie attuali di
procarioti funzionano tuttora così con il passare del tempo però si ebbe una diminuzione delle
molecole complesse disponibili a fornire energia e quindi ciò favori l'evolversi di organismi capaci
di ricavare energia dalle radiazioni luminose comparvero così i primi autotrofi si ritiene che
i micro organismi fotosintetici abbiano fatto la loro prima comparsa attorno a 2.5 miliardi
di anni fa si è trattato di un evento estremamente importante che ha cambiato drasticamente la storia
della vita sulla terra la fotosintesi infatti produce ossigeno gassoso un gas molto pericoloso
per i sistemi viventi perché estremamente reattivo quasi sicuramente la comparsa dell'ossigeno
l'atmosfera portò ad uno sconvolgimento totale nelle primordiale forme di vita esistenti quasi
tutte morirono tranne alcune che impararono a difendersi dai danni di questo gas comparvero così
i primi aerobi e tutto ciò apre nuovi orizzonti per l'evoluzione il metabolismo aerobico basato
sull'utilizzo dell'ossigeno produce molta più energia del metabolismo anaerobico e
consentì alle cellule di raggiungere dimensioni maggiori l'accumulo di ossigeno con la grande
ossigenazione ebbe anche il merito di formare l'ozono che iniziò a schermare le radiazioni
ultraviolette del sole e tutto ciò permise la vita al di fuori dell'acqua un altro momento importante
è la comparsa delle prime cellule eucariote circa un miliardo e mezzo di anni fa tale evento sembra
essere stato la diretta conseguenza di una and simbiosi antichi procarioti di grandi dimensioni
avrebbero inglobato al loro interno altre cellule più piccole capaci di svolgere la fotosintesi o la
respirazione con le quali si sarebbe instaurato un rapporto di mutua collaborazione l'idea proposta
nel 1980 dalla biologa americana lynn margulis ipotizza che un piccolo procariote fotosintetico
ingerito da una cellula più grande di lui sia sfuggito alla digestione e sia sopravvissuto
intrappolato all'interno del citoplasma della cellula ospite supponiamo ora che il procariote
inglobato abbia iniziato a dividersi più o meno la stessa velocità della cellula ospite in questo
modo le generazioni cellulari successive avrebbero continuato a contenere anche la progenie della
cellula più piccola dando origine a un rapporto stabile di endo simbiosi rendo simbiosi avrebbe
procurato dei benefici ad entrambe le cellule quella più piccola avrebbe fornito alla più grande
le macromolecole complesse prodotte tramite la fotosintesi mentre la cellula più grande avrebbe
fornito una protezione a quella più piccola questi endo simbionti sarebbero individuabili
come i primi cloroplasti e argomentazioni analoghe vengono portati e a sostegno dell'ipotesi anche
per i mitocondri infatti si sostiene che i mitocondri siano i discendenti di procarioti
capaci di metabolizzare ossigeno inglobati da delle cellule più grandi e il beneficio
di quest'ultima relazionando simbiotica potrebbe esser derivato dalla capacità del procariote che
era stato inglobato di contrastare la tossicità dell'ossigeno che andava aumentando nell'atmosfera
le principali prove a sostegno delle andò simbiosi si ottengono osservando cloroplasti e mitocondri
che hanno più o meno le stesse dimensioni di cellule procarioti che entrambi hanno un proprio
DNA molto simile a quello dei procarioti sono circondati da una doppia membrana proprio come
potrebbe accadere se una cellula provvista di una doppia membrana venisse fagocitata da
un'altra cellula e infine in questi organuli sono presenti dei ribosomi che assomigliano a
quelli dei procarioti all'interno dei prossimi video vedremo nel dettaglio le varie strutture
e completeremo la distinzione tra procarioti ed eucarioti ma completiamo la comparsa delle
cellule fino a più di un miliardo di anni fa tutti gli organismi erano unicellulari un'altra
importante tappa evolutiva si verificò quando alcuni eucarioti dopo la divisione cellulare
anziché separarsi rimasero attaccati l'uno all'altro a formare delle semplici colonie
l'associazione permanente fra le cellule permise ad alcune di esse di svolgere certe funzioni come
la riproduzione mentre altri si specializzarono in funzioni diverse come l'assorbimento dei
nutrienti e la loro distribuzione alle cellule vicine la specializzazione cellulari e permise
agli eucarioti di raggiungere dimensioni maggiori guadagnando efficienza nello sfruttamento delle
risorse e nell'adattamento all'ambiente per quanto riguarda la pluricellularità successive modifiche
a carico delle cellule avrebbero portato ad un aumento di complessità sempre maggiore
fino alla comparsa delle diverse varietà di esseri viventi all'interno dei prossimi video vedremo nel
dettaglio la teoria cellulare per non perder teli iscriviti e attiva la campanella delle notifiche
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