L’ambiente della vita Dalla biologia di un solo pianeta ad una biologia cosmica

Caratteristiche dei viventi hhhhanno una chimica basata sul carbonio hhhhanno una membrana, o una parete, che fa sì che esista un "ambiente interno" separato dall'ambiente esterno uuuusano l'energia per mantenere una certa condizione fisica al loro interno nnnnecessitano di acqua liquida ssssono in grado di estrarre energia dall'ambiente esterno ssssvolgono processi metabolici mmmmostrano qualche tipo di crescita o divisione cellulare o riproduzione o replicazione; ssssono in grado di evolversi e di adattarsi all'ambiente esterno

I cristalli  Nascono da germi cristallini che si formano in condizioni opportune (acqua salata in evaporazione)  Si accrescono catturando elementi chimici dall’ambiente circostante  Se si rompono ciascun pezzo continua ad accrescersi perciò in un certo senso si sono riprodotti  Possono scomparire quando le condizioni esterne non ne consentono l’esistenza (sale in acqua distillata) in un certo senso sono morti

Differenze sostanziali LLLLa crescita dei viventi avviene dall’interno e non in superficie LLLLa crescita dei viventi è accompagnata da un cambiamento di forma e non della sola dimensione LLLLa riproduzione comporta una variazione genetica nei discendenti IIIIl programma genetico dei viventi è frutto di un’evoluzione

Di cosa ha bisogno la vita per vivere? aaaacqua allo stato liquido, sorgenti di energia ed elementi nutritivi, protezione da radiazioni ionizzanti aaaalle giuste condizioni l’acqua si trova allo stato liquido fra -15° e 115° [pressione] llll’acqua trasporta sostanze chimiche disciolte e favorisce le reazioni chimiche lllla vita in superficie può disporre di energia luminosa per la fotosintesi; dove questa non arriva la sintesi degli alimenti può avvenire per chemiosintesi a partite da H2S [sorgenti idrotermali] oooozono O3 e campi magnetici planetari proteggono la vita dalle radiazioni UUUUna stella troppo lontana impedisce la fotosintesi ma non la chemiosintesi pertanto la vita può svilupparsi se c’è sufficiente attività geologica

Ambienti “normali” e non

La terra dallo spazio  Guardate questa immagine  Cosa mostra?  Posso stabilire da questa immagine se sul corpo celeste che vedo c’è vita?  Se ho gli strumenti opportuni la risposta è si  Basta cercare gli elementi chimici che sono caratteristici della vita

Gli elementi della vita  Gli elementi della vita sono essenzialmente idrogeno H, carbonio C, ossigeno O e Azoto N più gli altri componenti necessari in quantità minore  In diverse quantità sono presenti ovunque  Le atmosfere planetarie contengono N 2 [molecola di azoto] e CO 2 [anidride carbonica] e CH 4 [metano] utili per la formazione di amminoacidi (costituenti delle proteine)‏

Pianeti abitabili IIII pianeti abitabili sono quelli in grado di fornire agli organismi una quantità sicura di acqua, elementi nutritivi ed energia lllle leggi della chimica sono le stesse in tutto l'Universo, è probabile che la vita extraterrestre possa utilizzare per i propri processi vitali gli stessi elementi usati dalla vita terrestre aaaastrobiologi cercano evidenze dirette della vita e verificano se esistono le condizioni di abitabilità sopra menzionate

Dove cercare? ffffino ad ora non sono state trovate tracce di vita al di fuori della Terra; è un evento raro o è difficile da trovare? ssssembra difficile che il sistema solare possa ospitare la vita oltre la Terra tuttavia Europa, Marte e forse Titano sembrano avere, o avere avuto in passato, le condizioni adatte per la vita ssssi trovasse vita in questi corpi, questa sarebbe di tipo batterico, e vivrebbe sotto la superficie del pianeta o del satellite, sostentandosi con energia di tipo chimico.

Perché cercare? ttttrovare la vita fuori la Terra sarebbe un’enorme scoperta cccci aiuterebbe a capire in quali condizioni si origina la vita a quali sono i suoi limiti di tollerabilità ffffornirebbe indizi per capire la frequenza della vita nell’universo

I limiti di tollerabilità della vita PPPPer capire i limiti di tollerabilità della vita dobbiamo cercare organismi che vivono in condizioni estreme; si tratta di organismi estremofili SSSSe gli organismi sopravvivono in ambienti così estremi è logico aspettarsi che possano farlo anche su altri pianeti SSSSulfolobus acidocaldarius È un microrganismo ipertermofilo che vive a circa 112°C, molto resistente, la sua parete cellulare rimane intatta perfino in soluzioni bollenti contenenti detergenti FFFFu trovato, nel 1972, nel parco di Yellostone, richiede, oltre alle alte temperature, pH compreso fra 1 e 5, è, dunque, nettamente acidofilo

Freddo e profondo  Rhodococcus microrganismi che vivono bene a basse temperature  Alcuni batteri antartici si sono dimostrati capaci di degradare gli idrocarburi, capacità che li rende interessanti per essere utilizzati come "spazzini" in caso di inquinamento da idrocarburi  Un organismo di questo tipo è il Rhodococcus yotendolithotrophs  È una forma di vita microbica trovatata nel ghiaccio antartico a circa mille chilometri di distanza dal Polo Sud, ad una profondità di metri, è un organismo psicrofilo psicrofilo

Altri mondi UUUUn pianeta extrasolare (o exopianeta, o esopianeta) è un pianeta che non appartiene al nostro sistema solare e che orbita attorno ad una stella diversa dal Sole. FFFFino al , ne sono stati confermati la maggior parte dei quali di tipo gassoso piuttosto che terrestre NNNNel 1995 ne è stato scoperto il primo AAAAlmeno il 10% delle stelle di tipo solare possiede pianeti LLLLa stella Gliese 581 (20 a.l.), possiede 2 pianeti il secondo dei quali è il miglior esempio di esopianeta terrestre orbitante lungo la zona abitabile del proprio sistema.

Conclusioni nnnnel nostro sistema solare c’è un solo pianeta in cui esiste vita intelligente LLLLo sviluppo di vita intelligente richiede condizioni molto particolari e casuali pertanto è difficile che essa si sia sviluppata in molti pianeti della galassia [50?] iiiintorno a molte stelle c’è una fascia in cui è possibile l’esistenza di acqua liquida LLLLa presenza di acqua allo stato liquido favorisce la nascita della vita che col tempo può evolvere anche in forme complesse nnnnel Sistema Solare esistono corpi in cui può esistere vita estremofila [tipo batterico] eeeesistono moltissimi pianeti perciò la vita, benché rara deve essere abbastanza diffusa