Origine della Prime Molecole Organiche e dei Primi Esseri Viventi Vegetali ed Animali

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La storia della Terra è divisa in 5 Ere Geologiche: PRECAMBRIANO - PALEOZOICO - MESOZOICO - CENOZOICO - NEOZOICO

Origine della Vita
(3 miliardi ed 800 milioni d'anni fa)

Caratteri essenziali degli esseri viventi

Tutto ciò che ci circonda può essere diviso in due gruppi: esseri viventi o (organismi) ed esseri non viventi o (anorganismi).

Gli esseri viventi sono costituiti da innumerevoli parti disposte a formare un unico organismo, chiamate organi, in grado di assolvere ad alcune funzioni che nell'insieme sono alla base della vita, i quali, a loro volta, sono formati da corpi più piccoli di dimensioni microscopiche, chiamati cellule.

Proprio come aveva intuito e sostenuto Lavoisier, ciascun organismo vivente è un sistema che per mantenersi tale, necessita di un continuo scambio di materia ed energia.

Ciò avviene attraverso l'azione di composti organici chimicamente attivi: gli enzimi.

Quest'ultimi, però, per poter conservare le proprie funzioni, hanno bisogno di continuo apporto d'energia, prodotta sfruttando le radiazioni solari che giungono sulla Terra o, le reazioni chimiche degli elementi che costituiscono l'ambiente.

Gli esseri viventi, inoltre, reagiscono agli stimoli dell'ambiente che li circonda e, sono in grado di riprodursi, generando altri esseri viventi simili a loro.

Gli esseri non viventi, chiamati anche minerali non possiedono nessuna di dette caratteristiche.

Produzione d'energia - Vita autotrofa
In linea generale, per quanto riguarda la nutrizione e, quindi, la produzione d'energia, gli esseri viventi, si distinguono in:
organismi autotrofi che si rigenerano producendo energia radiante, ottenuta con nutrizione olofitica, assumendo cioè sostanze inorganiche gassose o in soluzione;
organismi eterotrofi i quali producono energia con nutrizione olozoica, assumendo cioè, esseri viventi: vegetali, animali, batteri.
Poichè i vegetali sono costruttori di materia vivente, mentre gli animali ne sono consumatori, i primi dovranno essere di una quantità di gran lunga maggiore.
Le teorie storiche
La più importante teoria della civiltà occidentale sull' origine della vita sulla Terra, era quella della creazione descritta dalla Bibbia cui si contrapponeva, fin dai tempi di Aristotele, quella della generazione spontanea di esseri viventi.

Prime molecole organiche (3 miliardi ed 800 milioni d'anni fa)
Circa 3,8 miliardi d'anni fa iniziò un'intensa attività vulcaniche con intensissimi fenomeni orogenetici, piogge di materiali incandescenti che diedero origine alle prime catene montuose costituite da rocce verdi, che diedero vita al corrugamento montuoso Huroniano.
Al clima caldo umido per il vapor acqueo proveniente dall’attività vulcanica, si deve la formazione del brodo primordiale, sottostante ad un'atmosfera quasi priva d'ossigeno e senza sorgenti di carbonio (originatosi dal metano), ma ricchissima di idrogeno e di azoto (sotto forma di ammoniaca).
Nel primo oceano che circondava l'unico continente primordiale (chiamato Pangea) per l'azione delle radiazioni solari, cariche di raggi ultravioletti non ancora filtrati dall'ozono e delle scariche elettriche dei fulmini ebbero origine le prime molecole organiche.
Quest'ultime, conbinandosi fra loro, diedero origine agli acidi nucleidi ed agli amminoacidi i quali, a loro volta, unendosi, diedero vita all'acido ribonucleico (Rna), componente presente in tutte le forme di vita conosciute ed in grado, per la prima volta sulla terra, di riprodursi.
Più tardi, si formò anche l'acido desossiribonucleico che tutt'ora costituisce il materiale genetico di tutte le forme di vita presenti sulla Terra (ad eccezione dei virus), segnando la transizione dalla materia inanimata alla prima molecola biologica: una proteina primitiva in grado di riprodursi e di evolversi a tal punto da originare cellule in grado di condurre vita autotrofa.
La temperatura della Terra, nel frattempo, si era abbassata al di sotto dei 100 gradi centigradi per cui fu favorita la condensazione del vapore acqueo e la formazione dell'idrosfera che finì per avvolgere tutto il pianeta.

Primi esseri viventi - Batteri autotrofi (3 miliardi ed 800 milioni d'anni fa)
A causa delle metamorfosi subite dalle rocce, che hanno cancellato qualsiasi residuo organico, i reperti fossili dei primi esseri viventi, sono praticamente nulli.
Ciò nonostante, è ormai opinione di tutti i paleontologi, che i primi organismi ad aver popolato le acque ed i fanghi dell'unico oceano, furono vegetali infimi, cellule allo stato libero che, 3 miliardi ed 800 milioni d'anni fa, sfruttarono le sostanze chimiche presenti nell'acqua: azoto, calcio, carbonio (fondamentale per la vita di tutti gli esseri viventi), ferro, fosforo, magnesio, potassio per la produzione delle sostanze vitali.
L'assenza o, quasi, dell'ossigeno sulla Terra, per tutto il periodo Archeano, autorizza, imoltre, a supporre che i primi Batteri, imparentati con gli attuali Cianobatteri, a colonizzare il nostro pianeta, furono anaerobi, in grado di vivere, cioè, senza ossigeno.
Lo sviluppo dei primi organismi (unicellulari), fu dovuto alla loro straordinaria capacità, (tutt'ora attiva nelle specie viventi), di modoficare i meccanismi attivi nella produzione delle sostanze vitali.
In formazioni calcaree e ferrose si riconoscono le testimonianze di forme di vita ancestrale: Batteri autotrofi in grado di metabolizzare i sali di ferro e di calcio.
Questi organismi unicellulari, con strutture sedimentarie di origine organica, racchiudevano strati di batteri filamentosi, successivamente in grado, attraverso la fotosintesi, di produrre energia direttamente dai raggi del sole.
Alcuni microorganismi di colore azzurro-verde, più noti con il nome di Alghe azzurre (fossili ritrovati a Bitter Springs - Australia) in grado di fissare l'anidride carbonica negli zuccheri, all'inizio avevano una lunghezza di pochi millimetri ma, sussessivamente, assunsero forme sempre più complesse e ramificate.

Protisti (Nè vegetali nè animali)
350 anni prima della nascita di Cristo, Teofrasto (372-287 a.C.), per primo, divise gli esseri viventi in 2 regni: quello Animale e quello Vegetale.
Ma alla fine del XIX secolo, Haeckel (1834-1919), dopo aver dimostrato le affinità tra le Protofite, i Vegetali più semplici, ed i Protozoi, gli Animali più semplici, propose l'introduzione di un nuovo regno chiamato Protisti, per classificare le specie viventi i cui caratteri non sono propriamente dei Vegetali nè, degli Animali.
In effetti è ormai consolidata l'ipotesi secondo la quale sia il mondo Vegetale, sia il mondo Animale, abbiano avuto origine da un antenato comune.
Alcuni organismi, i Flagellati, (subphylum Mastigophora o Flagellata) per esempio, pur essendo tradizionalmente classificati nel Regno Animale tra i Protozoi, (phylum Protozoa), denunciano l'impropria classificazione.
Alcune specie, passano dalla nutrizione autotrofa a quella saprofita e viceversa, a seconda delle caratteristiche dell'ambiente circostante.
Solo tra gli esseri pluricellulari, Eufite, (phylum Euphyta-Vegetali) e Metazoi, (sottoregno Metazoa-Animali) le differenze sono ben individuabili.

I primi animali - Protozoi (1 - 1,5 miliardi d'anni fa)
La separazione di esseri viventi animali, da quelli vegetali, è avvenuta con un processo evolutivo iniziato 1 - 1,5 miliardi d'anni fa.
Tale processo non può essere stato che lento, per cui in un certo momento dell'evoluzione degli organismi viventi, si sono evolute forme di vita con caratteristiche nè completamente vegetali, nè completamente animali: i Protisti.
Di questo processo se ne ha tutt'oggi testimonianza nei Protisti, distinti dagli Animali e dai Vegetali.
I primi animali ad evolversi, furono i Protozoi, (dal greco protos=primo e zoon=animale), organismi unicellulari in grado di condurre vita isolata o, di riunirsi in colonie. Sulla loro evoluzione, a causa dell'assenza di testimonianze fossile antecedenti al periodo Cambriano non è stata ancora chiarita l'evoluzione che differenziò le specie per cui, sebbene i ritrovamenti risalenti a questo periodo rappresentino quasi tutti i phylum attualmente conosciuti, gli studiosi ancora si dividono in varie teorie, ognuna delle quali, oggetto d'obiezioni.

Primi invertebrati a corpo molle (Vermi segmentati - 630 milioni d'anni fa)
Si dovette attendere comunque molto a lungo prima che l'evoluzione desse origine a forme di vita animale, seppur in forme primitive.
Poichè incapaci di compiere la fotosintesi che permette di produrre l'energia necessaria alla vita direttamente dai raggi solari, le prime forme di vita animale comparvero solo dopo la diffusione dei Protisti.
Solo verso la fine del periodo Proterozoico, circa 630 milioni d’anni fa, le acque si popolarono di forme di vita animale vera e propria. Erano esseri Invertebrati, cioè privi di uno scheletro sia esso cartilagineo oppure osseo alcuni dei quali erano simili a lombrichi in grado di scavare nel fondo sabbioso del mare.

Primi invertebrati con esoscheletro (Trilobiti - 570 milioni d'anni fa)
I più antichi invertebrati dotati di un esoscheletro risalgono a circa 570 milioni d'anni fa. Molti di essi erano simili a crostacei, altri, invece, erano privi di capacità motorie o racchiusi in conchiglie.
Alcuni di essi, come tutti i Calimenidi, avevano la possibilità di arrotolarsi su se stessi.
Molto diffusi e numerosi sono i Trilobiti dei quali anche in Sardegna si hanno testimonianze risalenti a circa 570 milioni d'anni fa.
La maggior parte dei Trilobiti aveva notevoli dimensioni, ma ve n'erano anche alcuni piccoli e semplici.
I Trilobiti erano formati da uno scheletro esterno diviso in tre parti: la testa, il torace e la coda.
Il torace e la coda erano formati da segmenti, ognuno dei quali muniti di zampe per la deambulazione e branchie per respirare. Gli occhi, ben sviluppati, erano posti sopra la testa.
Durante lo sviluppo, quando lo scheletro esterno si faceva troppo stretto veniva abbandonato dall'animale che provvedeva alla sua ricostituzione com'è testimoniato dagli innumerevoli resti fossili. I trilobiti si nutrivano di particelle organiche reperibili sul fondo marino su cui si muovevano lasciando, talvolta, tracce fossili nelle rocce del Cambriano e dell'Ordoviciano.
Nella loro evoluzione i Trilobiti si trasformarono in animali privi di vista in grado di scavare nella sabbia o svilupparono occhi enormi e protuberanze ad aculeo alcune delle quali, scaturite dallo scudo cefalico, si proiettavano in avanti.
La loro estinzione avvenne definitivamente alla fine del PALEOZOICO per lasciare il posto ad altri Artropodi come Granchi, Gamberi e simili.
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