Il "brodo primordiale"

In questo impegno di approfondimento concettuale delle scienze della vita, vari ricercatori biochimici tra cui  il russo Alexander Ivanovic Oparin (1938) ed in seguito l'americano Stanley Miller (1953), ed altri, hanno iniziato  a sperimentare la attività di scariche elettriche su un "brodo primordiale" composto di molecole semplici come metano, ammoniaca, acqua, e sale riuscendo ad ottenere amminoacidi semplici; poi dai primi "coacervati molecolari" di chimica pre-biotica ottenuti in tal guisa, mediante  ulteriori trattamenti ed aggiunte di molecole ossigenate, hanno osservato una incipiente evoluzione chimica, che ha condotto ad ottenere in vitro la produzione di alcune proteine, e persino alcune sequenze del RNA, senza però attivare in alcun caso sistemi paragonabili a qualcosa di simile ad un sistema vivente. (4)

Altri chimici hanno tentato di individuare situazioni similari al metabolismo. ricercando di simulare il  ciclo di Krebs (a cui
afferiscono migliaia di reazioni) ad un livello di organizzazione catalitica inferiore, in modo da capire i principi che regolano tale attività di auto-organizzazione delle trasformazioni chimiche. Tra essi iniziò lo studio delle "Reazioni Chimiche Oscillanti" il chimico russo Zhabotinskii (1953) ed in seguito i suoi studenti Belousow ed Prigogine (quest'ultimo per tali studi ottenne il premio Nobel per la chimica nel 1977) (5), proprio in quanto riuscì ad definire alcuni criteri
interpretativi innovativi per la comprensione dei sistemi chimici che presentano condizioni di auto-organizzazione dinamica simili a quelle del metabolismo.

Concludendo queste sinteche considerazioni sullo studio dei processi metabolici della alimentazione, allo scopo di dare un contributo alla innovazione educativa, il nostro Laboratorio ha realizzato in collaborazione con il centro didattico TV della Universita' di Firenze l'Audiovisivo in cassetta VHS dal Titolo "Le Reazioni Chimiche Oscillanti" (6)

Inoltre comprendendo, in seguito a le indicazioni di Ilya Prigogine, che l'effetto fondamentale della attività di un sistema vivente é quella di produrre informazione, abbiamo messo in evidenza la necessita di costruire un nuovo paradigma della scienza, che sappia prendere in considerazione il concetto di "informazione" quale  parametro generale mancante per dare sviluppo alla capacità di interpretazione del lavoro di informazione in campo biologico.

Pertanto sapendo dal principio di conservazione della energia, che non é possibile ricavare da un sistema più lavoro di quanto se ne sia speso in esso, datasi la impossibilità sperimentale di attuare il moto perpetuo, abbiamo  iniziato ad introdurre la variabile informazione come una forma di energia mancante nella considerazione delle possibili trasformazioni di Energia. Il risultato della nostra riflessione é semplice ma essenziale poiché facile ricavare che la crescita di informazione in un sistema dinamico di codificazione e decodificazione di interazioni tra energia e materia, avviene a spese di una sostanziale economia che procede verso la dematerializzazione di processi a forte dissipazione di energia. Abbiamo chiamato questo risultato "principio di fertilità evolutiva".(7)