Il senso di Smilla per la vita

Alcuni di voi forse hanno letto Il senso di Smilla per la neve, gran bel libro di Peter Høeg. Il mondo che l’autore ci fa avvicinare attraverso il suo personaggio, quello di un popolo, gli eschimesi della Groenlandia e della loro cultura. Grazie alla testardaggine di Smilla e alle sue conoscenze sulla neve e i suoi segreti, si arriverà ad una fine non ovvia. Smilla, leggendo gli articoli citati qui sotto potrebbe avere la stessa sorpresa e la stessa inquietudine che porta lei, e noi con lei, ad interrogarci sul senso delle cose, anche le più semplici. Per questo ho intitolato questo post Il senso di Smilla per la vita.

Due serie di articoli, letti in questi giorni su giornali diversi, hanno fatto tilt; i primi riguardano la robotica e, per una volta tanto, la ricerca made in Italy, e i secondi invece riguardano la genetica.

Nuove generazioni di robot: “… Nella robotica marina ne costituiscono esempi a guida italiana i progetti Octopus e PoseiDRONE», entrambi sviluppati all’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. Octopus mira a carpire i segreti che nascondono la destrezza e l'intelligenza dell'octopus vulgaris, il comune polpo, per riprodurli in una nuova tipologia di robot marini dal “corpo” morbido per intero e permettere complicate applicazioni marine in tema di pulizia, di esplorazione, di monitoraggio delle acque, utilizzabili perfino in operazioni di soccorso avendo la capacità di agire con sicurezza e affidabilità negli ambienti dove l’azione degli uomini si potrebbe rivelare pericolosa. PoseiDRONE è invece costituito per la maggior parte da materiali come gomma o silicone e si ispira ai polpi, alle seppie, ai calamari nella forma e nella destrezza delle sue capacità motorie. Questo robot è in grado di nuotare, di camminare e di manipolare oggetti in acqua e, grazie al suo essere morbido, può deformarsi adattandosi agli spazi angusti” http://pisainformaflash.it/notizie/dettaglio.html?nId=17286

Premiata dall’Europa la nuova generazione di robot made in Pisa (http://iltirreno.gelocal.it/pisa/cronaca/2014/03/21/news/premiata-dall-europa-la-nuova-generazione-di-robot-made-in-pisa-1.8896435)

La tesi premiata studia la progettazione di una nuova generazione di robot in grado di adattare i movimenti del loro corpo all’ambiente circostante, grazie a particolari motori chiamati attuatori ad impedenza variabile (Via), che Catalano ha innovato nelle loro caratteristiche.

I nuovi Via si chiamano qbmove, hanno la forma cubica e conferiscono ai robot la capacità di compiere movimenti naturali molto simili a quelli di un corpo umano: la rigidezza delle articolazioni è variabile e adattabile all’ambiente circostante, così che il robot può avere un corpo inflessibile nei movimenti che richiedono precisione, ed essere cedevole quando deve muoversi velocemente o entrare in contatto con il corpo delle persone attorno a loro. I moduli qbmove presentano, quindi, una funzione simile a quella della muscolatura umana, dotando i robot di un “corpo intelligente” in grado di coesistere e lavorare con le persone in sicurezza.

Il secondo tema che mi ha colpito riguarda, come dicevo, i passi avanti in genetica. Cito: “A distanza di dieci anni dall'ultima scoperta in campo genetico hanno creato la prima forma di vita artificiale, cioè un essere vivente sintetico.[…] Il lavoro di Venter è un passo verso la realizzazione della vita artificiale e ha lo scopo di sviluppare un "genoma minimo" necessario per la vita, con meno di 400 geni, da inserire in cellule batteriche”.

Mentre alcuni specialisti sostenevano che questa nuova creazione fosse sì affascinante, ma lontana dalla possibilità di produrre vita a tutti gli effetti, ossia un uomo… http://www.edicolaweb.net/edic194a.htm, ne arrivava un’altra, un paio di settimane fa, ancora più inquietante: “La biologie synthétique progresse dans son projet d'artificialiser la vie : pour la première fois, un chromosome appartenant à une cellule eucaryote, c'est-à-dire dotée d'un noyau renfermant son patrimoine génétique - comme celles qui nous constituent -, a été entièrement synthétisé et a pu s'exprimer dans celle-ci. En l'occurrence, il s'agit du chromosome III de la levure de boulanger, Saccharomyces cerevisiae” (http://www.lemonde.fr/sciences/article/2014/03/27/sc2-0-la-premiere-levure-dotee-d-un-chromosome-artificiel_4390343_1650684.html)

Mi chiedo cosà succederà quando queste due branchie della scienza si metteranno assieme:  robot capaci di autoprogrammarsi e capaci di creare cromosomi . Forse allora sarà troppo tardi per interrogarsi sul senso comune che diamoalla parola vita.

Cito da Wiki:  « Il definire la natura dell'entità chiamata vita è stato uno dei maggiori obiettivi della biologia. La questione è che vita suggerisce qualcosa come una sostanza o forza, e per secoli filosofi e biologi hanno provato ad identificare questa sostanza o forza vitale senza alcun risultato. [...] In realtà, il termine vita, è puramente la reificazione del processo vitale. Non esiste come realtà indipendente. »

Riguardo alla definizione di cosa sia la vita c'è ancora dibattito tra scienziati e tra filosofi. Per una delle definizioni scientifiche rigorose è necessario individuare le caratteristiche fondamentali della vita, da un punto di vista materiale. Uno studio approfondito in merito è stato fatto dal fisico Erwin Schrödinger. Nella sua dissertazione Schrödinger nota per prima cosa la contrapposizione tra la tendenza dei sistemi microscopici a comportarsi in maniera "disordinata", e la capacità dei sistemi viventi di conservare e trasmettere grandi quantità di informazione utilizzando un piccolo numero di molecole, come dimostrato da Gregor Mendel, che richiede necessariamente una struttura ordinata. In natura una disposizione molecolare ordinata si trova nei cristalli, ma queste formazioni ripetono sempre la stessa struttura, e sono quindi inadatte a contenere grandi quantità di informazione. Schrödinger postulò quindi che l'unico modo in cui il gene può mantenere l'informazione è una molecola di un "cristallo aperiodico" cioè una molecola di grandi dimensioni con una struttura non ripetitiva, capace quindi di sufficiente stabilità strutturale e sufficiente capacità di contenere informazioni. In seguito questo darà l'avvio alla scoperta della struttura del DNA da parte di Franklin, Watson e Crick; oggi sappiamo che il DNA è proprio quel cristallo aperiodico teorizzato da Schrödinger.

Seguendo questo ragionamento Schrödinger arrivò ad un apparente paradosso: tutti i fenomeni fisici seguono il secondo principio della termodinamica, quindi tutti i sistemi vanno incontro ad una distribuzione omogenea dell'energia, verso lo stato energetico più basso, cioè subiscono un costante aumento di entropia. Questo apparentemente non corrisponde ai sistemi viventi, i quali si trovano sempre in uno stato ad alta energia (quindi un disequilibrio). Il disequilibrio è stazionario, perché i sistemi viventi mantengono il loro ordine interno fino alla morte. Questo, secondo Schrödinger, significa che i sistemi viventi contrastano l'aumento di entropia interno nutrendosi di entropia negativa, cioè aumentando a loro favore l'entropia dell'ambiente esterno. In altre parole gli organismi viventi devono essere in grado di prelevare energia dall'ambiente per sostituire l'energia che perdono, e quindi mantenere il disequilibrio stazionario. Questo è ciò che in biologia è stato riconosciuto nei fenomeni di metabolismo e omeostasi

Secondo Ernst Mayr, è un'entità viva, quindi con peculiarità che la distinguono dalle entità non viventi, l' organismo vivente, che soggetto alle leggi naturali, le stesse che controllano il resto del mondo fisico. Ma ogni organismo vivente e le sue parti viene controllato anche da una seconda fonte di causalità, i programmi genetici. L'assenza o la presenza di programmi genetici indica il confine netto tra l'inanimato e il mondo vivente.

Unendo il concetto del disequilibrio con quello della riproduzione (cioè della trasmissione ordinata delle informazioni), come espressi da Schrödinger, si ottiene quello che può essere definito vivente:

• un sistema termodinamico aperto, in grado di mantenersi autonomamente in uno stato energetico di disequilibrio stazionario e in grado di dirigere una serie di reazioni chimiche verso la sintesi di se stesso.

Questa definizione è largamente accettata nell'ambito della biologia, nonostante ci sia ancora dibattito in merito.

Basandosi su questa definizione un virus non sarebbe un organismo vivente, perché può arrivare a riprodursi ma non può farlo autonomamente, in quanto si deve appoggiare al metabolismo di una cellula ospite, così come non sono esseri viventi le semplici molecole autoreplicanti, in quanto sottoposte all'entropia come tutti i sistemi non viventi.