COSA È LA VITA

( fonte principale: Karttunen et. al. Fundamental Astronomy - Springer)

Ci sono stati diversi telefilm di fantascienza che hanno mostrato forme di vita extraterrestri. Di solito gli esseri intelligenti sono apparsi molto simili all'uomo, ad eccezione di alcune appendici o altre caratteristiche piuttosto banali che cercano di renderli poco attraenti. Essi possono anche fare sesso con gli esseri umani. Tuttavia, se forme di vita extraterrestre si sono evolute indipendentemente, l'ibridazione sarebbe totalmente impossibile. La chimica degli extraterrestri potrebbe essere totalmente differente dalla nostra. Possiamo cercare di capire che sono gli esseri viventi? In realtà, che cosa è la vita? Sembra che la vita sia un concetto sfuggente, difficile da definire in termini di poche proprietà. Abbiamo solo un esempio di vita, e quindi è difficile fare conclusioni generali delle sue proprietà. Tuttavia, si può supporre che certi proprietà delle forme di vita conosciute possono essere generalizzate anche alla vita extraterrestre. Caratteristiche comuni a tutte le forme di vita terrestri sono riproduzione e l'evoluzione. Se gli esseri viventi riprodotti sono repliche esatte di se stessi, non ci sarebbe evoluzione e nessun adattamento ai cambiamenti ambientali. Così il processo di riproduzione deve essere leggermente imperfetto portando ad una varietà di discendenti. Questo sarà dare materiale per la selezione naturale, 'sopravvivenza del più adatto '.
La selezione naturale è un principio piuttosto generale, che funziona in un certo senso anche al di fuori della biologia. Ci sono altri principi generali legati alla evoluzione della vita? Se riuscissimo a trovare anche un esempio di vita che si è evoluta indipendentemente dalla nostra, questo migliorerebbe notevolmente le nostre conoscenze.
Il consumo di energia è anche caratteristico della vita. Vita richiede crescente ordine, cioè diminuizione dell'entropia. Una diminuzione locale di entropia non è contro la termodinamica: significa soltanto che un essere vivente deve essere in grado di prendere energia in qualche forma e utilizzarla per la riproduzione, crescita, movimento o altri scopi. Per produrre discendenti analoghi, un essere vivente deve avere la capacità di immagazzinare informazioni e passarlo al suoi discendenti. Tutte le forme di vita terrestri usano il DNA o Molecole di RNA composte di nucleotidi per la memorizzazione informazioni. Il carbonio può combinarsi per formare molecole molto complesse. Il silicio può anche formare grandi molecole ma essi non sono stabili come i composti del carbonio e il silicio non può formare anelli come il carbonio. Forse qualche forna di vita semplice potrebbe basarsi sul silicio, o su qualcosa di molto diverso che non abbiamo ancora pensato. Inoltre è necessario un solvente liquido. La nostra stessa vita non sarebbe possibile senza acqua. L'acqua rimane liquida in un intervallo di temperatura molto più ampia rispetto alla maggior parte delle altre sostanze, che la rende un buon solvente. Eppure, nel senso astronomico l'intervallo di temperatura è piuttosto limitato. In un ambiente freddo, metano o ammoniaca potrebbero agire come solventi.
La struttura base di tutte le forme di vita terrestri è la cellula. Questa ha una membrana che circonda il liquido citoplasmatico. La membrana cellulare è semipermeabile e funziona come un filtro a due vie che consente alcune molecole di entrare e ad altre di uscire; questo trasporto selettivo è mediato attraverso specifici canali proteici. Ci sono due tipi di cellule, cellule procariote più semplici e cellule eucariotiche più complesse. Nelle cellule eucariotiche il materiale geneticoi, sotto forma di molecole di DNA, è dentro un nucleo circondato da una membrana nucleare. Nelle cellule procariotiche non c'è un nucleo separato, e il DNA galleggia arrotolato nel citoplasma.
La vita terrestre è divisa in tre domini, Batteria, Archei ed Eucarioti. Entrambi i batteri e gli archei contengono di solito una singola cellula procariote. Gli eucarioti sono tutti gli esseri più complessi, come gli animali e piante. Secondo questo schema i virus non sono vivi anche se hanno determinate proprietà comuni agli esseri viventi. Ci sono anche altre molecole, quali viroidi e prioni, che non sono classificate come viventi; tuttavia essi non sono completamente inanimati. Se anche la definizione di vita terrestre porta a tali casi limite, una definizione più generale che comprenda tutti i possili tipi di di vita è davvero impegnativa.