Stampa il tuo virus

A questo link c’è il virus. Non ti preoccupare, non è un virus informatico, ma è SARS-CoV-2, quel virus che ha causato tutto questo clamore. E non è necessario il microscopio per vederlo. L’abbiamo semplicemente scaricato da Internet.

Più precisamente, quello che vedrai è il suo codice genetico completo. Una sequenza di quasi 30.000 nucleotidi raccolti in una lunga catena di RNA.

In internet è pieno di genomi di vari virus. Ebola, vaiolo, rabbia, morbillo, HIV… Quindi se si dispone di un bio-printer è possibile scaricare qualsiasi virus e stamparne a casa a piacere. Un interessante passatempo durante la quarantena, non è vero? L’unico problema è che stampanti del genere ancora non esistono. 

Nemico invisibile

Parlando seriamente, per le creature che riescono a superare le barriere protettive del nostro organismo per poi moltiplicarsi a dismisura, 30.000 è un numero davvero basso. Il virus è solo una catena di DNA, o RNA, racchiusa in un involucro proteico, a volte con l'aggiunta di lipidi. E niente di più!

La maggior parte dei virus sono molto fragili. Ad esempio, i Coronavirus “muoiono” per la radiazione ultravioletta entro 15 minuti, temono l'alta temperatura, la bassa umidità, l'ossigeno nell'aria e molto altro. Ma tutto ciò, in qualche modo, non impedisce loro di essere molto abili nel parassitare sulle nostre cellule e nel diffondersi in tutto il mondo.

E la domanda nasce spontanea: come hanno imparato tutto ciò rimanendo così semplici. E, soprattutto, a quale scopo?

Prendiamo un esempio estremamente facile da comprendere: la tigre. È una macchina per uccidere, obbedisce agli istinti e uccide le proprie vittime per soddisfare la fame, per nutrire la prole o semplicemente per sopravvivere.

Ma il virus non è vivo. Non cresce, non mangia, non respira, non ha sentimenti, non ha occhi. Eppure, è motivato da qualcosa. Sembra che sappia cosa e come fare. Si diffonde efficacemente, colpisce le cellule giuste, e tanto altro. Davvero ha qualche obiettivo? In tal caso, cosa farà quando lo raggiungerà?

Tutto questo lo scopriremo ora e ti assicuro un viaggio affascinante in un mondo visto con gli occhi dei virus. Apprenderemo come è nata la vita sul nostro pianeta e qual è il suo senso, per chi noi siamo degli "involucri" biologici, e gli ordini di chi noi eseguiamo ciecamente. Proveremo a modellare la vita al computer, cercheremo di comprendere se sono possibili altri principi, completamente diversi da quelli che conosciamo, alla base della vita, e capiremo cosa davvero cerca di raggiungere il virus.

L'origine della vita (secondo Dawkins)

Per comprendere il nemico bisogna pensare come il nemico. Per farlo ci dobbiamo trasportare a svariati miliardi di anni fa per vedere come è nata la vita sulla terra. Esistono tantissime ipotesi, ma per comprendere meglio il virus ci facciamo aiutare dalle idee descritte nel libro “Il gene egoista” di Richard Dawkins.

In quei tempi molto lontani, sotto l'influenza dei fulmini, radiazioni ultraviolette e altri fattori, sul pianeta sono apparse molte molecole organiche. In quel brodo primordiale ognuna di quelle molecole diventava parte di strutture sempre più complesse, ognuna delle quali, a sua volta, formava catene con proprietà e caratteristiche diverse. Ciò accadeva per caso, spontaneamente e senza alcun disegno.

Infine è apparsa una molecola con una proprietà particolare: riusciva ad attirare altri componenti, simili a quelli di cui era composta, e dopo aver replicato una catena esatta a se stessa, questa si staccava generando una copia completa della molecola. Si potrebbe dire "eccola la genesi della vita!" Non ancora. In sostanza, era più simile alla crescita di cristalli, strato dopo strato, con l’unica differenza che di tanto in tanto questi strati si staccavano.

Queste molecole si chiamano “replicator” (li chiameremo "replicanti" da qui in avanti) e dal momento che ogni nuova copia ha iniziato a stampare delle copie a sua volta, il brodo primordiale si riempì rapidamente di tali replicanti.

Tuttavia, si verificavano errori durante il processo di fotocopia. Quindi non tutte le molecole si sono rivelate identiche ed il brodo incominciò a riempirsi di diverse versioni stabili dei replicanti, tra i quali è sorta la competizione per accaparrarsi gli elementi costitutivi, che rimanevano sempre meno.

Ma come possono competere le creature che non si rendono conto di nulla? Non sentono la fame, non fanno piani, non sognano di evolvere in organismi multicellulari e conquistare il mondo. E tuttavia, alcuni replicanti proliferavano e aumentavano di numero, mentre gli altri si estinguevano.

Il fatto è che gli errori di copiatura portavano alla comparsa di nuove proprietà. A volte insignificanti, a volte fatali. E talvolta portavano alla crescita dell’intera popolazione di qualche precisa specie dei replicanti.

Ad un certo punto è nato un replicante che riusciva a distruggere gli altri. Questi predatori primordiali crescevano molto più velocemente degli altri, poiché prendevano due piccioni: eliminavano la concorrenza e recuperavano materiale di costruzione.

Negli altri replicanti, invece, è comparsa una membrana protettiva, il che dava un vantaggio competitivo a sua volta. E così, via via, grazie agli errori di copiatura, comparivano delle caratteristiche nuove e sempre più sofisticate, che venivano ereditate dalle generazioni successive. Così nasceva la vita.

Infine sono comparse molecole, che si combinarono per formare cellule e, in seguito organismi multicellulari che, a loro volta, hanno iniziato ad acquisire occhi, orecchie, scheletro, braccia, gambe, mutui.

Umano = bio-robot

Ma torniamo al libro. La parte più interessante è la risposta alla domanda “per quale motivo viviamo noi, umani?” Perché dormiamo, mangiamo, lavoriamo, cerchiamo amici, partner, divertimento. La risposta è molto semplice: per nessun motivo. In questa ottica non c’è alcuna differenza tra i virus e noi. Come umanità, non abbiamo alcun obiettivo.

Immagino già le tue obiezioni. “Ma come??? Io mi pongo degli obiettivi sfidanti! Cerco di laurearmi in una buona università. Metto da parte per una bella macchina o la propria casa. Faccio la corte a qualcuno...”. Già, è tutto vero. Ma chi è che prende davvero queste decisioni? Il cervello? La coscienza o il subconscio? Chi è il vero autore, amministratore e padrone?

Dawkins dice che il tutto è regolato dai nostri geni. Cioè non siamo noi ad usare i nostri geni per trasmettere le nostre caratteristiche alle successive generazioni. Ma, al contrario, sono i geni a sfruttare noi per moltiplicarsi il più possibile. Noi siamo le macchine per la sopravvivenza, scialuppe di salvataggio, per i nostri geni. Siamo il loro rivestimento biologico. Certo, non tanto semplici come nel caso dei virus o replicanti primordiali, ma con lo stesso compito: una buona membrana protettiva per favorire la moltiplicazione dei geni.

Sì, con la riproduzione sessuale i geni si mescolano, ma restano invariati (tranne i casi delle mutazioni). E per loro, essendo loro dei replicanti senza anima, è totalmente indifferente in quale involucro vivere. Ogni gene, copiando se stesso, può vivere migliaia o milioni di anni, cambiando il proprio portatore uno dopo l’altro. E i nostri genitori, i nonni e noi stessi non siamo né i primi né gli ultimi per i geni che vivono dentro di noi.

Non è molto piacevole rendersi conto di essere dei robot biologici, vero? E, tuttavia, tutte le nostre azioni sono il risultato dei desideri dei nostri geni. Ovviamente non sono dei desideri immediati, spontanei. I geni ci programmano per molti anni a venire e noi viviamo seguendo le loro istruzioni.

Per cui, la risposta alla domanda fondamentale sulla vita, l'universo e tutto quanto, “42”, non è poi tanto strana.

Il gioco della vita

Dunque, l’idea è che non siamo noi i padroni dei nostri corpi ma siamo comandati da dei... minuscoli geni. È difficile digerire questo concetto così, su due piedi. Davvero siamo talmente elementari? Quando gli scienziati arrivano a dilemmi di questo tipo, cercano sempre di creare i modelli e i simulatori per poter semplificare e comprendere.

Nel 1970 il matematico americano John Conway inventò un gioco che si chiama proprio così “il gioco della vita”. Le regole sono semplici:

• il campo di gioco è diviso in celle

• ognuna delle quali può essere viva o morta

• se una cella viva ha 2 o 3 celle vicine vive, sta bene e continua a vivere

• se la cella ha più di 3 celle vicine vive, muore di sovrappopolazione

• se la cella ha una o zero celle vive vicine... muore di solitudine

• Infine se vicino ad una cella morta compaiono 3 celle vive, la cella diventa viva (onestamente, non sappiamo perché ci vogliono 3 genitori)

La cosa bella è che se si riempie il campo casualmente e si avvia il processo, il campo inizia a vivere di vita propria. Nella maggior parte dei casi dopo un po’ di tempo tutte le attività cessano. Ma a volte possono apparire delle strutture stabili che si muovono, si trasformano l’una nell'altra, evolvono. Insomma, si comportano come esseri viventi.

Ancor di più assomigliano a dei microrganismi le simulazioni con particelle che si attraggono o si respingono a vicenda con determinate forze. Possono nascere dei veri piccoli mondi.

E se sulla base di queste semplici regole nascono mondi interi, immagini cosa può creare la natura dove di regole e di tipi di celle ce ne sono un’infinità? Ma il principio è sempre lo stesso: la vita, una volta comparsa, non persegue degli scopi particolari. Lei semplicemente esiste e segue il suo corso. Ed in questo è racchiusa la sua bellezza.

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E per quelli che rimangono scettici ecco un’altra chicca. Oltre agli organismi che si diffondono tramite DNA o RNA, hanno scoperto un altro tipo di “vita”. Si chiamano "prioni" e sono delle proteine particolari che si riproducono trasmettendo una specifica forma ad altre proteine.

Come i virus, i prioni possono provocare malattie infettive, pur non essendo vivi. Ma dato il loro lunghissimo ciclo di "vita" al momento non dobbiamo aspettarci una pandemia di prioni. L’unica cosa importante, per ora, è che anche loro possono mutare e anche per loro vale la selezione naturale. Ovvero, possono evolvere. Senza la trasmissione dei geni...

E se l’ereditarietà genetica non è l’unico tipo di evoluzione, perché non può esistere vita basata non sul carbonio ma su qualche altro elemento? Questa domanda l’avrai già sentita tante volte nei vari documentari. Ma, in ottica di questo articolo, la domanda più azzeccata è questa: così come noi non consideriamo i virus una forma di vita, le altre eventuali forme di vita, i cui meccanismi non potremo comprendere, potranno considerare noi come esseri viventi?

Per ora sappiamo solo che siamo estremamente fortunati nel poter osservare e studiare questi fenomeni. Per cui, prenditi cura di te stesso e dei tuoi cari. E non avere alcuna pietà del virus (tanto, non è nemmeno vivo ;)