Dalla materia delle stelle alla comparsa dell’informazione biologica

Nell’ambito degli incontri scientifici tenuti in occasione della mostra “DNA. Il grande libro della vita da Mendel alla Genomica“, inaugurata il 10 febbraio 2017 presso il Palazzo delle Esposizioni di Roma, il professor Ernesto Di Mauro, considerato uno dei principali esperti internazionali nello studio dell’origine della vita e dell’evoluzione molecolare, durante un suo intervento del 30 marzo 2017 ha guidato il pubblico in una riflessione ampia e affascinante su una delle domande più antiche e profonde della conoscenza umana: come ha avuto origine la vita?

Una domanda che accompagna la storia del pensiero umano da millenni e che oggi la scienza affronta intrecciando astronomia, chimica, biologia ed evoluzione. 

Più che una semplice conferenza di biologia molecolare, l’intervento si è sviluppato come un viaggio tra cosmologia, chimica prebiotica, genetica, termodinamica ed evoluzione, mostrando come la vita possa essere interpretata come il risultato di un lungo processo di organizzazione della materia.

Che cos’è davvero la vita?

Il punto di partenza del professor Di Mauro è una domanda apparentemente semplice: che cosa definiamo “vita”?

Le definizioni tradizionali, comprese quelle adottate in ambito scientifico internazionale, vengono messe in discussione perché considerate incomplete o logicamente insufficienti.

Secondo Di Mauro, la vita non è semplicemente “un sistema chimico che evolve”, ma un processo dinamico fondato su un principio fondamentale: la capacità di auto-riprodursi introducendo variazioni.

In questa prospettiva, ciò che rende un organismo “vivente” non è l’esistenza di una sostanza speciale, ma il modo in cui gli elementi chimici riescono a organizzarsi, conservare informazioni, replicarsi e trasformarsi nel tempo.

Il fenomeno biologico emerge così come una delle possibili forme di organizzazione della materia. 

Dalle stelle agli elementi della vita

Per comprendere meglio l’origine della vita, il professore parte dall’origine degli elementi chimici nell’universo. 

Dopo il Big Bang, la condensazione delle nubi di idrogeno diede origine alle prime stelle gigantesche. All’interno di queste stelle, attraverso processi nucleari, si formarono progressivamente carbonio, ossigeno, azoto, fosforo e zolfo: gli stessi elementi fondamentali che compongono gli organismi viventi.

L’universo, dunque, produce spontaneamente gli ingredienti della vita.

Polveri cosmiche, meteoriti, acqua e semplici molecole organiche presenti nello spazio interstellare rappresentano il primo laboratorio naturale della chimica prebiotica.

Tra queste molecole, una delle più importanti è la formammide, composta da idrogeno, carbonio, azoto e ossigeno.
La formammide occupa un ruolo centrale negli studi di Di Mauro perché rappresenta una molecola semplice ma straordinariamente versatile: in condizioni favorevoli può infatti dare origine spontaneamente a numerosi composti fondamentali per la biologia. 

In presenza di energia e di catalizzatori naturali — come argille, silicati o minerali presenti nelle meteoriti — essa può generare spontaneamente:

• basi azotate;
• zuccheri;
• aminoacidi;
• acidi carbossilici;
• nucleosidi.

In altre parole: i principali mattoni del DNA, dell’RNA, delle proteine e del metabolismo cellulare.

Quando la materia tende spontaneamente alla vita

Uno degli aspetti più sorprendenti illustrati nella conferenza è che la chimica della vita sembra funzionare in modo estremamente stabile e ripetibile. 

Alcuni esperimenti mostrano che, in condizioni differenti ma realistiche, le stesse reazioni tendono a produrre sempre molecole biologicamente significative. Cambiano i minerali, le sorgenti energetiche o le condizioni ambientali, ma il risultato resta sorprendentemente simile.

Energia solare, protoni del vento solare, radiazioni ultraviolette, calore geotermico e minerali terrestri sembrano convergere spontaneamente verso la produzione di strutture organiche sempre più complesse.

La vita, dunque, non appare come un evento improbabile e irripetibile, ma come una possibilità profondamente inscritta nelle proprietà della materia. 

Dalla chimica all’informazione

Il vero salto evolutivo avviene quando la materia non si limita più a produrre molecole, ma inizia anche a conservare e trasmettere informazioni. 

Il DNA può essere immaginato come un lunghissimo archivio molecolare, capace di conservare le istruzioni necessarie alla vita. Tuttavia, prima ancora del DNA moderno, dovevano esistere molecole più semplici capaci di: 

• aggregarsi spontaneamente;
• stabilizzarsi;
• replicarsi;
• trasferire informazioni.

Secondo quanto illustrato nella conferenza, alcuni nucleotidi ciclici riescono spontaneamente a organizzarsi in strutture ordinate, impilandosi e polimerizzandosi quasi come una chiusura lampo molecolare.

Nascono così i primi sistemi capaci di immagazzinare e copiare informazione.

Da qui emerge il celebre paradosso dell’uovo e della gallina: è nato prima il sistema che contiene informazione o quello che la utilizza?

La risposta proposta è che le due componenti si siano evolute insieme, in una cooperazione progressiva tra membrane, metabolismo e molecole informative.

La vita come evoluzione della complessità

Uno dei temi più affascinanti affrontati dal professor Di Mauro riguarda il rapporto tra vita ed entropia.

Secondo il secondo principio della termodinamica, ogni sistema tende spontaneamente verso il disordine. Eppure la vita sembra compiere il movimento opposto: crea organizzazione, struttura, memoria biologica e complessità crescente.

Per questo motivo viene citato anche il pensiero dello scrittore Emil Cioran, che definiva la vita:

“una deroga alle regole della materia”.

Nel corso di miliardi di anni, le molecole hanno progressivamente cooperato, adattandosi agli ambienti terrestri e sviluppando forme sempre più sofisticate di organizzazione biologica.

L’evoluzione non appare quindi come una linea retta, ma come un enorme cespuglio ramificato, in continua trasformazione.

Non esiste un confine netto tra non-vivente e vivente

Uno dei passaggi filosoficamente più forti della conferenza riguarda l’idea che non esista un momento preciso in cui la materia “diventa viva”.

Se si ripercorre il processo all’indietro — dagli organismi complessi alle cellule, dalle cellule ai polimeri, dai polimeri alle molecole semplici — non si trova mai una vera frattura.

La vita emerge gradualmente.

Per questo il professore richiama il pensiero di Empedocle:

“Non esiste nascita, ma solo mescolanza e separazione delle cose.”

La distinzione tra materia inerte e materia vivente diventa così meno rigida di quanto siamo abituati a immaginare.

L’informazione biologica e la memoria della vita

Nella parte finale dell’incontro viene affrontato anche il tema dell’epigenetica, cioè dei meccanismi che regolano l’attività del DNA senza modificarne direttamente la sequenza. 

Il genoma non appare quindi come un archivio statico, ma come un sistema dinamico capace di rispondere agli stimoli ambientali, adattarsi e modulare la propria attività nel tempo. 

Le modificazioni epigenetiche permettono infatti agli organismi di reagire all’ambiente, conservando informazioni anche per tempi lunghissimi.

La vita appare quindi come un processo continuo di trasformazione, adattamento e relazione tra informazione biologica e ambiente.

Uno sguardo finale

La conferenza del professor Ernesto Di Mauro non offre soltanto una spiegazione scientifica dell’origine della vita. Propone anche una visione profonda dell’uomo e del suo rapporto con l’universo.

Dalla polvere delle stelle alle prime molecole organiche, dai processi chimici spontanei alla comparsa dell’informazione genetica, emerge l’idea di una continuità profonda tra materia, energia e vita.

Comprendere l’origine della vita non significa soltanto ricostruire una storia chimica o biologica. Significa anche riconoscere che l’uomo, la materia e l’universo appartengono a un unico grande processo di trasformazione e relazione.

In questa continuità profonda tra stelle, materia, cellule e coscienza emerge forse una delle domande più antiche e affascinanti della storia umana: quella sul significato stesso dell’esistenza. Una domanda che la scienza non esaurisce completamente, ma che contribuisce a illuminare mostrando quanto profondamente la vita sia intrecciata alla storia dell’universo. 

Maria Assunta Bettelli

20 maggio 2026