Il nostro pianeta possiede una caratteristica che lo rende unico in tutto il sistema solare: la Terra pullula di forme viventi. La vita si è manifestata e continua a manifestarsi sotto forma di innumerevoli specie animali e vegetali e ha occupato ogni ambiente disponibile: dai climi glaciali polari a quelli caldi e umidi equatoriali, dalle fredde cime montuose alle profondità degli abissi oceanici.
Esplorando e studiando ciò che resta delle grandi foreste pluviali, gli scienziati vengono continuamente a contatto con nuove specie viventi, sconosciute fino a quel momento. Considerando il fatto che la maggior parte degli esseri viventi apparsi sul pianeta Terra si è estinta nel corso dei millenni, possiamo ben capire quale grandioso fenomeno sia la vita.
Ma com'è nata la vita?
Il terzo pianeta in ordine di distanza dal Sole è la nostra Terra che, in quel periodo, è continuamente squarciata da eruzioni vulcaniche e flagellata da piogge insistenti, che dureranno milioni di anni generando gli oceani. La primissima atmosfera terrestre, composta principalmente da idrogeno, è stata spazzata via dal vento solare, ma le continue eruzioni vulcaniche contribuirono a formare una seconda atmosfera composta, fra l'altro, da vapor d'acqua, anidride carbonica, ossido di carbonio, ammoniaca e metano.
Se gli attuali esseri viventi fossero oggi esposti a questa seconda atmosfera, altamente velenosa, non sopravvivrebbe nessuno, ma a quei tempi le prime molecole organiche iniziarono a formarsi nelle profondità degli oceani, dove le micidiali radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole perdono di efficacia. Le più antiche tracce di vita conosciute sulla Terra risalgono a poco meno di 4 miliardi di anni fa e sono gli antenati degli attuali batteri, organismi unicellulari (composti da una sola cellula) molto semplici e primitivi in grado, però, di svolgere le attività fondamentali attribuite agli esseri viventi, cioè nutrirsi e riprodursi.
Per arrivare ad organismi più complessi c'è una teoria interessante, essa spiega che, in questi oceani primordiali, alcune catene di molecole possano, a causa dei moti ondosi, unirsi fra loro per formare delle piccolissime sfere. Lo stesso fenomeno che avviene quando si versa dell'olio nell'acqua e poi si agita: vengono così a crearsi delle piccole sfere oleose. Questi piccoli "sacchetti" di materiale organico, grazie anche all'energia proveniente dal Sole, sono gli antenati dei primi esseri viventi.
Nel frattempo, la natura inventa una nuova strada per la vita sulla Terra: alcune specie di questi antichi microrganismi, invece che cercare il proprio cibo, trovano la maniera di fabbricarselo in proprio. Infatti, grazie ad un pigmento verde chiamato clorofilla (che si ritiene sia stato incorporato all'interno della cellula casualmente), la cellula cattura l'energia del Sole e, grazie a questa energia, riesce a scomporre la molecola dell'acqua (H2O), per estrarre l'idrogeno, e la molecola dell'anidride carbonica (CO2, disciolta nell'acqua), per estrarre il carbonio, in modo da potersi costruire autonomamente i propri alimenti. Questo meccanismo, noto sotto il nome di fotosintesi clorofilliana, è talmente semplice ed ingegnoso che è rimasto praticamente inalterato: ancora oggi, quasi tutte le forme viventi (animali e vegetali, uomini compresi) dipendono da questo prodigio della natura.
Nel frattempo, arrivati a circa un miliardo e 400 milioni di anni fa, la natura ci sta preparando un'altra sorpresa. Alcuni microrganismi utilizzano l'ossigeno – fino a quel momento in dosi eccessive e proibitive per la vita, per ossidare i resti della fermentazione. In questo modo, a partire dagli scarti organici, queste nuove cellule riescono a ottenere fino a diciotto volte più energia di quella ottenibile con la pura fermentazione: siamo, quindi, agli albori della respirazione, un meccanismo che si rivelerà di fondamentale importanza per il futuro della vita. In quest'epoca, si vanno così delineando tre grandi categorie di esseri viventi che si distinguono per il loro rapporto con l'ossigeno e che sono sostanzialmente ancora oggi presenti sul Pianeta:
- organismi che, grazie alla fotosintesi, riescono a costruirsi in proprio il cibo e che sono, involontariamente, produttori di ossigeno (le piante);
- organismi consumatori di ossigeno, che sono costretti a cercarsi il cibo (gli animali);
- organismi fermentatori puri (funghi e batteri).
La vita rimase confinata nei mari e negli oceani sotto forma di semplici microrganismi unicellulari fino a 700 milioni di anni fa, quando comparvero i primi organismi complessi, come le spugne e le meduse. A partire da questo momento, l'evoluzione della vita subisce una brusca accelerazione: il trasferimento sulla terraferma.
Dopo miliardi di anni di fotosintesi clorofilliana, l'ossigeno e l'ozono nell'atmosfera hanno raggiunto dosi simili a quelle attuali e tutto è pronto per lo sbarco della vita sulla terraferma, grazie soprattutto al fenomeno delle maree. I primi organismi a lasciare l'acqua furono i vegetali (400 milioni di anni fa), seguiti dagli animali (circa 380 milioni di anni fa).
Durante la fine del periodo geologico denominato Permiano, circa 250 milioni di anni fa, avvenne qualcosa di catastrofico, forse l'impatto di una cometa sulla Terra, poichè quasi tutte le forme viventi del pianeta si estinsero. Sta di fatto che, a questo punto, si chiude un'epoca e se ne apre un'altra; la vita molto lentamente si riprese e cominciarono a comparire e ad evolversi coloro che per più di 150 milioni di anni domineranno il pianeta: i grandi rettili, comunemente noti come dinosauri. Anche questi ultimi conclusero bruscamente la loro esistenza sul Pianeta, circa 65 milioni di anni fa, a causa di un asteroide o di una cometa, del diametro di circa 10 chilometri, che ha lasciato un antico cratere, individuato nel 1991 nella penisola dello Yucatan.
Dalla scomparsa dei grandi rettili, la strada è ormai spianata per l'ascesa dei mammiferi, il cui rappresentante più illustre e significativo è sicuramente l'Uomo.
I veri protagonisti della vita: i batteri
Siamo abituati a considerarli come pericolosi veicoli di malattie, ma i batteri costituiscono anche le fondamenta per l'esistenza di tutti gli esseri viventi.
Capaci di compiere funzioni impossibili per gli altri, costruttori e distruttori, invisibili e instancabili "operai", i batteri lavorano ovunque ci sia bisogno di loro: nel terreno, nell'acqua e persino come ospiti all'interno del corpo di altri esseri viventi. Sono loro i primi abitatori della Terra, quelli, per intenderci, che si diedero da fare affinchè il Pianeta diventasse un luogo in grado di accogliere altre forme di vita. Vivevano nelle acque ricche di composti tossici per gli attuali abitanti: zolfo, metano e ammoniaca che i batteri erano in grado di utilizzare ricavandone nutrimento. Furono inoltre i batteri i primi capaci di compiere la fotosintesi, cioè di ricavare energia dalla luce del Sole, processo fondamentale per tutti gli organismi viventi. Dai batteri fotosintetici presero poi origine le prime microscopiche alghe che, a loro volta, sono le progenitrici di tutte le piante superiori. L'evoluzione non li ha cambiati molto e gli attuali batteri sono identici ai loro antichi antenati: formati da una sola cellula più o meno complessa, di forma variabile, e di microscopiche dimensioni. E le loro funzioni continuano a essere vitali.
I batteri hanno un ruolo da protagonisti in tutti i processi che regolano la distribuzione e l'uso di un gran numero di elementi essenziali per la vita. Alcune sostanze presenti sul nostro Pianeta risultano fondamentali per tutti gli esseri viventi, molti dei quali, però, non sono in grado di utilizzarle così come Madre Natura le prepara. E' qui che intervengono i batteri, trasformando tali elementi in sostanze accessibili a tutti. Un esempio? Il ciclo dell' azoto. L'azoto è un gas che costituisce il 78% dell'atmosfera ed è uno dei principali costituenti degli amminoacidi, delle proteine e degli acidi nucleici (Dna e Rna) di tutti gli organismi viventi. Così come si trova nell' atmosfera, però, è inutilizzabile dalla maggior parte degli abitanti del Pianeta. Batteri specializzati che vivono nel terreno, invece, sono capaci di catturare l'azoto dall'aria (fissarlo), assimilandolo al loro interno, e di trasformarlo in composti alla portata di tutti: le piante li assorbono dal terreno attraverso le radici, mentre gli animali li assumono nutrendosi delle piante. Altri batteri, invece, chiamati "spazzini", trasformano le sostanze di organismi morti in materiale di nuovo utilizzabile dalla vita.
