Atomi e cellule

25 giu

Se un cataclisma, una guerra nucleare, facesse regredire la civiltà a uno stato precedente alla scienza e voi aveste la possibilità di mandare un’unica informazione ai vostri sfortunati nipoti,cosa direste loro? Il fisico premio Nobel Richard Feynman non aveva dubbi in proposito: “Il mondo è fatto di atomi, sono piccoli e sono tanti”. Tendiamo a dare per scontato questa conoscenza, ma è sbalorditiva. Sapete quanti atomi ci sono in un bicchiere d’acqua? Circa trecentomila miliardi di miliardi, ovvero 3 seguito da 24 zeri. E’ un numero che va al di là della nostra immaginazione.

“Il mondo è fatto di atomi” è la risposta di Feynman. Ma proviamo a porre la stessa domanda a James Watson, uno degli scopritori della molecola del DNA, probabilmente la risposta sarebbe diversa. Presumo che direbbe qualcosa di questo tenore “La vita è costituita da cellule, ciascuna contiene una molecola replicante”.

La cosa sorprendente è che le due risposte sono praticamente identiche, cambia solo il soggetto: cellule anziché atomi. Il livello della realtà che ha che fare con la vita, è costituito da cellule in qualche modo interagenti, così come il livello sottostante è costituito da atomi. L’analogia tra cellule e atomi è meno superficiale di quanto potrebbe apparire. Un organismo, complesso come ad esempio un mammifero contiene circa cento miliardi di cellule. E’ un numero enorme, non così enorme come il numero di atomi in un bicchiere d’acqua, ma sempre un numero così grande da rendere molto più importante il comportamento collettivo che quello della singola cellula.

Il fatto che organismi complessi, come gli uccelli, i mammiferi, noi stessi, siano costituiti da componenti molto più piccoli dette cellule, per quanto ci possa sembrare un fatto scontato, non lo è in nessun modo. In effetti, non c’è ragione di realizzare un organismo che nuota assemblando singole cellule. Gli ingegneri navali realizzano degli splendidi sommergibili, più grandi e più veloci qualunque pesce e non sentono in nessun modo la necessità assemblarli a singole minuscole cellule. Anzi preferiscono di gran lunga che i componenti siano grandi e con poche saldature. E un’altra cosa che di cui gli ingegneri non sentono alcun bisogno è inserire una copia dell’intero progetto dentro ciascun componente! Eppure, stranamente, gli organismi sono fatti così. Ciascuna singola cellula contiene il progetto completo di tutto l’organismo. Ma, evidentemente, ci deve essere una buona ragione per una soluzione così poco pratica e per un tale spreco. Una ragione che ha a che fare su come la realtà si struttura in livelli.

In estrema sintesi quando un certo numero di “agenti”, non saprei come meglio definirli, sono in grado di interagire ripetutamente tra di loro emerge una sorta di comportamento collettivo di secondo livello. Tale comportamento di secondo livello se è in grado di produrre a sua volta un gran numero di  “agenti” interagenti, produrrà un comportamento collettivo di terzo livello e così via.  Un mare di particelle subatomiche fa emergere, ad un altro livello, gli atomi. Le interazioni tra atomi producono un sacco di cose tra cui, ad un altro livello, cellule viventi. Le cellule viventi  colonizzano la terra e come effetto secondario creano organismi pluricellulari. Gli organismi pluricellulare a furia di interagire tra di loro evolvono in esseri intelligenti che, in numero sufficientemente grande, producono una realtà a un livello superiore: le idee, l’arte, la matematica, la scienza, la bellezza…

4 COMMENTI A “Atomi e cellule”

  1. Fillippo Brizzi 26 giugno 2012 alle 09:04

    Colgo lo spunto del primo paragrafo per farle una domanda che volevo farle da qualche giorno e che però esula un po’ dall’argomento.
    Secondo lei qual’è, se c’è, il più grande fisico della storia, ovvero quello che ha creato un cambiamento più forte tra prima di lui e dopo di lui.
    Credo che se lo chiedessi a ad una persona qualunque mi risponderebbe sicuramente Einstein, ma probabilmente perché è l’unico che conosce.

    • Massimiliano Pieraccini 26 giugno 2012 alle 10:21

      Ognuno ha i suoi gusti, a me piace Boltzmann che ha veramente cambiato il nostro modo di vedere la realtà (ed era così avanti che fu quasi del tutto incompreso alla sua epoca, fino a decidere di suicidarsi per questo). Però secondo me lo scienziato cha ha fatto la più grande rivoluzione scientifica di tutti i tempi è sicuramente Darwin, come ho letto recentemente: “La sua scoperta è così semplice che tutti la possono fraintendere”. L’evoluzione ha l’eleganza, l’apparente semplicità e la nascosta complessità delle grandissime scoperte.

  2. Giacomo Dabisias 27 giugno 2012 alle 13:40

    mmm ma non credo che questa teoria abbia portato un vero e proprio cambiamento, è stata più una presa di coscienza. Credo che Newton abbia apportato un cambiamento molto maggiore, ponendo le vere e proprio basi della fisica.

    • Massimiliano Pieraccini 27 giugno 2012 alle 14:55

      Sì Newton va per la maggiore, ma secondo me è più un genio che un rivoluzionario. Non ha sovvertito il nostro pensiero ha “solo” (si fa per dire) trovato una soluzione meravigliosamente bella ed elegante a un problema. Anche Einstein lo metterei più nella categoria dei geni che dei rivoluzionari. Secondo me sono genuinamente rivoluzionari: Godel (anche se era un matematico), Bohr, Heisenberg e anche Galileo, perché l’idea che si debba verificare sperimentalmente le asserzioni scientifiche è molto più rivoluzionaria della gravitazione universale

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