Le origini

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Categoria:	Biologia
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Data:	20.06.2000
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In seguito alla formazione della terra, 3,5 miliardi di anni fa, nel brodo primordiale si formarono dei composti organici e inorganici come i glucidi, o degli amminoacidi, che divennero l’alimento per i primi organismi. Questi primi organismi erano dei batteri, la datazione si basa sull’età dei fossili ritrovati.
Le prime cellule, quindi, si cibavano di questi composti per ricevere l’energia necessaria a vivere, non potevano usare l’ossigeno, che sarebbe stato formato solo un miliardo di anni dopo, 2,5 miliardi di anni fa, dalle alghe azzurre grazie alla fotosintesi. I primi processi per ricavare energia erano anaerobi, questi processi però producono poca energia, per questo vi erano pochi organismi e non vi era un grande sviluppo.
Questi processi anaerobi sono chiamati fermentazioni, tuttora alcuni organismi li praticano per produrre energia.
Ad un certo punto, però, alcuni organismi riuscirono a sfruttare l’energia del sole componendo da loro i materiali energetici, glucidi, lipidi, questo fu un grande passo avanti, in quanto essendoci molta energia per tutti gli organismi, questi iniziarono ad aumentare rimanendo comunque in acqua per due motivi:
1. Gli organismi non erano tutelati dalla disidratazione;
2. La terra era bombardata da radiazioni ultraviolette.
Oggi siamo protetti dall’ozono, ma essendo questo costituito da ossigeno a quel tempo non esistendo l’ossigeno, non esisteva neanche l’ozono.
L’ozono è formato da tre molecole di ossigeno legate da legami covalenti, è molto tossico per l’uomo, ma è molto importante come barriera contro i raggi provenienti dallo spazio, li assorbe.
L’ozono comparse solo quando le alghe azzurre con la fotosintesi, iniziarono a produrre ossigeno e composti energetici in grande quantità.
Grazie all’ozono gli organismi poterono uscire dall’acqua e stanziarsi sulla terra ferma.
L’evoluzione quindi produsse cellule capaci di cibarsi di altre cellule, in modo che alcune cellule si cibano di cellule fotosintetiche capaci di prodursi i composti energetici necessari da sole, comparse quindi una distinzione all’interno degli organismi viventi: gli organismi autotrofi, capaci di produrre da soli i componenti energetici, e gli organismi eterotrofi aerobici, come l’uomo, che si cibano degli altri organismi per vivere.
Gli organismi anaerobi non scomparvero, in alcuni luoghi della Terra dove c’è una bassa concentrazione di ossigeno tuttora vivono, inoltre i processi anaerobi sono usati da organismi aerobici, ad esempio i muscoli li usano quando c’è carenza di ossigeno.
Esistono quindi tre meccanismi per produrre energia: la fotosintesi, la fermentazione e la respirazione, queste due ultime sono legate in quanto sono l’una la conseguenza dell’altra.
Come fecero le cellule procariote a diventare eucariote: sembra che sia avvenuta una simbiosi tra più cellule procariote che ha dato origine ad una cellula più complessa. Ad esempio il mitocondrio ha molte affinità con i batteri, quasi come se all’origine un batterio più grosso abbia inglobato il mitocondrio e si sia generata una simbiosi per cui il mitocondrio sia rimasto contenuto nel batterio e con reciproci vantaggi, così anche con il cloroplasto.
(Pag.234) 15 miliardi di anni fa avvenne il big bang, si formò tutta la materia e l’energia dell’universo, 4,5 miliardi di anni fa si formò la terra, all’inizio era una palla di lava, poi iniziò a solidificarsi in superficie e dopo un miliardo di anni comparvero le prime forme di vita nel brodo primordiale.
All’inizio erano delle microferule che si nutrivano nel brodo primordiale attraverso meccanismi anaerobi. Quindi avvenne la comparsa delle alghe azzurre e dell’ossigeno, si formò l’ozono, che protesse i primi organismi viventi che praticarono una vita epigea, ovvero fuori dall’acqua, quindi comparirono gli organismi eterotrofi.
E’ importante sapere che gran parte dell’evoluzione si svolse negli ultimi 500-600 milioni di anni, l’epoca archeozoica, e cominciò anche la lotta per la sopravvivenza, la competizione e la conseguente selezione.
LA FOTOSINTESI
Conosciamo l’esistenza della fotosintesi della fotosintesi solo dal 1700, è relativamente tanto per la scienza che ha tre secoli, è poco perché viene da chiedersi come mai non è stato scoperto prima.
Per dire che è che nella storia della scienza disse di aver scoperto la fotosintesi, bisogna andare in Inghilterra negli anni ’70 del 1700, esisteva allora, una società, la Royal Society, che era una congregazione di scienziata che praticavano il metodo sperimentale, questa società era sostenuta economicamente dalla corona. Ne facevano parte grandi scienziati come Hook, quello che ha dato il nome alla cellula, Boyle, colui che diede inizio alla chimica, Newton, grande fisico, Halley, astronomo che scoprì l’omonima cometa.
Nella seconda metà del Settecento ne faceva parte anche un personaggio molto interessante, il naturalista Priestley.
Priestley portò una pubblicazione, per la quale ottenne una medaglia d’oro della Royal Society, in cui dichiarava di aver scoperto come l’aria si rinnovava, infatti una volta non conoscevano l’esistenza dell’ossigeno, dell’anidride carbonica, in quanto la chimica era pressoché inesistente e la fisica non si occupava di queste cose, ma si chiedevano comunque com’è che dato che tutti gli organismi respirano e consumano aria, com’è che non finisce mai. Loro sapevano per esperienza che a stare in un ambiente chiuso poi mancava l’aria, questa diventava metifica, per usare le loro espressioni. Priestley quindi mise dentro a una gabbietta di un topo dell’aria metifica, il topo moriva, però se mettevo dentro la gabbietta una pianta il topo sopravviveva per più tempo, quindi la grande scoperta era che l’aria era purificata dalle piante. In seguito altri scienziati provarono questo esperimento, qualche volta riusciva, qualche volta no, infatti gli esperimenti una volta erano fatti nelle cantine e mancava la luce, perciò scoprirono che era necessaria la luce.
In seguito alla fine del Settecento inizi Ottocento uno scienziato francese scoprì l’ossigeno e in seguito fu scoperta l’anidride carbonica, quindi, agli inizi dell’Ottocento si sapeva che l’aria metifica era anidride carbonica CO2 e che l’aria buona era ossigeno, però non si sapeva come avveniva la conversione da aria metifica ad aria pura per mediazione di piante e luce.
Nell’Ottocento uno svizzero Soussure prese un vaso, del terriccio, e dei semi e li pesò, quindi fece crescere la pianta, alla fine ripesò il tutto scoprendo che la pianta era di peso maggiore alla somma del terriccio e dell’acqua consumati. Concluse quindi con un’affermazione un po’ strana: “la pianta si ciba di aria”, in realtà aveva ragione, oggi sappiamo che la pianta partendo da CO2 e da H20 sa produrre attraverso la fotosintesi glucidi e O2. L’anidride carbonica con la fotosintesi diventa nutrimento per la pianta.