La Geologia di Star Trek: II. Vita come Non la Conosciamo o Comprendiamo

Può sorprendere che non esiste una definizione inequivocabile per il concetto di vita – una possibile definizione lo caratterizza come un sistema complesso, non in equilibrio termodinamico con l´ambiente circostante e perciò costretto a ricercare, incorporare e trasformare materia e energia per sostenersi e capace di creare copie di se stesso. Ma alcuni di questi caratteri possono essere riscontrati anche in sistemi inorganici, come cristalli, e alcune forme di vita, come i virus, non possiedono tutti i requisiti descritti.
 

Non é vita come la conosciamo o comprendiamo!

Ma qualunque cosa sia, la vita é tenace. Sul pianeta terra forme di vita sono state scoperte in pressoché tutti gli ambienti estremi, come sorgenti idrotermali, laghi tossici o bollenti e anche nel poco liquido intrappolato in un´ghiacciaio.

Esistono batteri (Bacillus infernus) fino a una profondità di 5.278 metri, che consumano le rocce per il loro metabolismo e secondo stime ottimistiche potrebbero esistere fino a una profondità di 5 a 12 chilometri nella crosta terrestre.
 

Una forma di vita necessità della presenza di complesse molecole. Sulla terra queste molecole sono perlopiù composte da carbonio, in grado di produrre complesse molecole stabile nel tempo. Le molecole di carbonio hanno due grandi vantaggi: Per primo sono stabili in un ampio raggio di temperature. Il batterio Pyrolobus fumarii é stato rinvenuto in prossimità di sorgenti idrotermali nell´Oceano Atlantico, a 3.650 metri sotto il livello del mare e resiste almeno fino a 115 gradi. In rocce dell´Antartide sopravvivono batteri della specie Polaromonas vacuolata fino a temperature di  meno 50 gradi. Le molecole a base di carbonio sono anche molto resistente contro l´impatto destabilizzante di ossigeno e idrogeno. Esistono batteri capaci di sopravvivere in acque acide, fino a un pH di 5 e in acque altamente alcaline (con pH superiore a 9).
 
Perciò il carbonio e un elemento molto propenso per la vita e Mister Spock nell´episodio  “il mostro dell'oscurita” riassume la questione nelle parole seguenti:
 

“La nostra vita, come noi la conosciamo é basata su una certa  combinazione di composti di carbonio, ma che ne dice se fosse basato su un altro elemento, per esempio silicone.”

In questo episodio l´Enterprise viene chiamata per una emergenza sulla colonia mineraria su Janus VI, planetoide (?) ricco di uranio, platino, pergium e altri metalli. Diversi casi di incidenti mortali portano alla scoperta di una creatura sotterranea e  sconosciuta e – fatto più affascinante – non basata sul carbonio, ma sul metallo elementare silicio: una specie che si autodefinisce “Horta”.
 

“Ma é una raritá geologica a dir poco..., silene puro!... Vi abbiamo chiamato per qualcosa di molto più importante che una collezione di sassi", tipica reazione alla passione del geologo.
 

Già nel 1891 l´astrofisico Julius Schreiner propose che il silicio potrebbe sostituire il carbonio in forme di vita extraterrestri. In teoria anche altri elementi, come boro, azoto, silice, fosforo e zolfo, sono in grado di formare catene molecolari e polimeri, necessari per un metabolismo. Questi elementi possono formare molecole anche tra di essi e - interessante per una forma di vita in ambienti extraterrestri - possono formarle anche in liquidi alternativi all´acqua, che sulla terra agisce come soluzioni in cui avvengono le reazioni chimiche necessarie alla vita. Possibili alternativi liquidi includono l´azoto, metano, diversi tipi di alcool, ammonio e composti di carbonio e azoto, sostanze abbastanze diffuse nell´universo.
 

La Horta scava delle gallerie nella roccia viva di Janus VI grazie a delle secrezioni di acido altamente corrosivo, curioso da notare che degli acidi come acido solforico e acido cianidrico potrebbero fungere anche come solubili per un metabolismo alternativo.
 

Un vantaggio del silicio é la sua particolare affinità verso altri metalli, ma anche verso carbonio, fosforo, ossigeno, zolfo e allogeni, formando composti complessi. Di fatti silicati formano la maggioranza della diversità mineralogica del pianeta terra, ma comunque si tratta di strutture cristallini, regolari e perfette ma comunque troppo semplici per definirle “vive”. 

Un grande svantaggio e che complessi e irregolari polimeri di silice, i silani, sono poco effettivi e stabili sotto condizioni terrestri. Ma su un mondo esotico e extraterrestre potrebbero esistere le condizioni particolari necessarie per una vita basata sul silicone. Silani complessi potrebbero esistere in una atmosfera priva o povera di ossigeno, asciutta e molto fredda, con un solvente liquido tipo metano. Sotto queste circostanze potrebbero formare membrani e cavità, al cui interno si potrebbero sviluppare una chimica adatta alla vita – in modo analogo le cellule umane sono protette da uno strato di lipidi.
Ulteriore svantaggio del silicio e il suo problematico smaltimento. Le forme di vita superiore sulla terra usano l´ossigeno per sostenere il loro alto tasso di metabolismo, producendo come scarto ossido di carbonio, un gas. Ma ossido di silice avrebbe una forma solida, una forma di vita al silicone dovrebbe produrre “mattoni” durante la sua respirazione e possedere un´particolare sistema per liberarsene – forse sotto forma di guscio esterno, simile a quello prodotto dalle diatomee? 

Kirk VS Alieno

In ogni caso il metabolismo e tasso di riproduzione di di questa creatura ipotetica sarebbe bassissima e noi forse neanche capaci di identificarla come forma di vita… il che ci riporta a Spock, che nell´episodio “Pianeta Deneva” filosofizza: "Non é vita come la conosciamo o comprendiamo!"

Bibliografia:

PICKOVER, C.A.(1999): The Science Of Aliens. Basic Books: 240
SCHULZ-MAKUCH, D. & IRWIN, L.N. (2006): The prospect of alien life in exotic forms on other worlds. Naturwissenschaften. Vol.93: 155-172