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 DOMANDA 3

Da dove vengono le istruzioni?

Da dove vengono le istruzioni?

Perché abbiamo l’aspetto che abbiamo? Cosa determina il colore degli occhi, dei capelli e della pelle? Che dire della statura, della corporatura e della somiglianza a un genitore o a entrambi? Da cosa dipende il fatto che alle estremità delle dita ci siano da una parte morbidi polpastrelli e dall’altra le unghie?

Ai tempi di Charles Darwin la risposta a queste domande era avvolta nel mistero. Darwin stesso era affascinato dal modo in cui alcuni caratteri vengono trasmessi da una generazione all’altra, ma sapeva ben poco delle leggi genetiche e ancora meno dei meccanismi intracellulari che governano l’ereditarietà. Oggi le cose stanno diversamente: i biologi hanno dedicato decenni allo studio della genetica umana e delle istruzioni particolareggiate che sono racchiuse nella straordinaria molecola chiamata DNA (acido desossiribonucleico). Ovviamente, l’interrogativo principale è da dove siano venute queste istruzioni.

Cosa affermano molti scienziati? Molti biologi e altri scienziati pensano che il DNA e le istruzioni codificate al suo interno siano il risultato di eventi fortuiti e casuali verificatisi nel corso di milioni di anni. Sostengono che nella struttura di questa molecola, nelle informazioni che contiene e che trasmette, come pure nel suo funzionamento, non si scorge alcuna traccia di un progetto.17

Cosa dice la Bibbia? La Bibbia fa capire che le varie parti del nostro corpo si formano secondo i modi e i tempi indicati in un libro simbolico di matrice divina. Sotto ispirazione il re Davide si rivolse a Dio dicendo: “I tuoi occhi videro perfino il mio embrione, e nel tuo libro ne erano scritte tutte le parti, riguardo ai giorni quando furono formate e fra di esse non ce n’era ancora nessuna”. — Salmo 139:16.

Cosa rivelano i fatti? Se hanno ragione gli evoluzionisti, dovrebbero esserci elementi per ritenere almeno ragionevolmente possibile che il DNA si sia generato attraverso una serie di eventi casuali. Se invece è la Bibbia ad avere ragione, allora il DNA dovrebbe fornire chiare prove che è stato prodotto da una mente intelligente e razionale.

Se spiegato in termini semplici, quello del DNA è un argomento abbastanza facile da capire, e al tempo stesso affascinante. Perciò torniamo a visitare l’interno di una cellula, ma questa volta una cellula umana. Immaginate di entrare in un museo concepito  per illustrare il funzionamento di una cellula umana. Il museo stesso è costruito sul modello di una cellula tipo ingrandita circa 13.000.000 di volte e ha le dimensioni di uno stadio con una capienza di 70.000 spettatori.

Appena entrati nel museo, vi guardate intorno e rimanete a bocca aperta: vi trovate in un luogo incredibile, pieno di strane forme e strutture. Più o meno al centro della cellula c’è il nucleo, una sfera alta come un edificio di 20 piani, ed è lì che vi dirigete.

Un “capolavoro di progettazione”: il compattamento del DNA. Il sistema con cui il DNA è compattato nel nucleo è uno straordinario capolavoro di progettazione: equivarrebbe a compattare 40 chilometri di filo molto sottile in una palla da tennis

Sulla membrana del nucleo c’è una porta: la attraversate e vi ritrovate all’interno. Qui lo spazio è dominato da 46 cromosomi. Ogni cromosoma è appaiato a un altro identico ad esso: le coppie hanno lunghezza variabile, ma quella più vicina a voi è alta 12 piani (1). Ogni cromosoma ha una strozzatura più o meno al centro che lo fa assomigliare a una coppia di salsicce, ma è grosso quanto il tronco di un enorme albero. Sulla superficie dei cromosomi notate diverse bande e, guardando più da vicino, vedete che ogni banda orizzontale è divisa da strisce verticali, le quali a loro volta sono inframmezzate da strisce orizzontali più corte (2). Si tratta forse di pile di libri? No. Sono i bordi esterni di spire avvolte in modo compatto l’una sull’altra. Provate a tirare una di queste spire e vedete che cede facilmente. Con vostra sorpresa, vi rendete conto che è formata da una serie di spire più piccole (3), anch’esse disposte in maniera ordinata. In queste spire è racchiuso l’elemento principale del modello di cromosoma: qualcosa di simile a una corda lunghissima. Che cos’è?

LA STRUTTURA DI UNA MOLECOLA SORPRENDENTE

Questa parte del nostro cromosoma gigante, questa “corda”, è spessa poco meno di tre centimetri ed è avvolta strettamente intorno a una specie di rocchetti (4), che le permettono di avvolgersi su se stessa così da formare le spire. Queste sono fissate a una struttura di sostegno che le mantiene nella corretta posizione. Su uno schermo leggete che la corda è avvolta in modo molto compatto ed efficiente. Se svolgessimo le corde che formano tutti questi cromosomi e le mettessimo insieme, copriremmo circa la metà della circonferenza terrestre! *

Un libro definisce questo efficiente sistema di compattamento “uno straordinario capolavoro di progettazione”.18 Vi sembra credibile la tesi secondo cui questo capolavoro non avrebbe avuto alcun progettista? Se nel museo ci fosse un enorme negozio con milioni di articoli organizzati in modo tale da essere tutti facilmente accessibili,  concludereste forse che non sia stato allestito da nessuno? Ovviamente no! Eppure l’ordine in tale negozio non sarebbe niente al confronto di quanto appena descritto.

Un pannello esplicativo vi invita a prendere in mano la corda e a osservarla più da vicino (5). Mentre la fate scorrere tra le dita, vi rendete conto che si tratta di una corda molto particolare. È composta da due capi avvolti l’uno attorno all’altro e uniti da piccole barre equidistanti. La corda sembra una scala a pioli avvolta a spirale (6). Finalmente capite: avete in mano un modello della molecola di DNA, uno dei grandi misteri della vita!

Un’unica molecola di DNA, compattata ordinatamente con tanto di rocchetti e strutture di sostegno, compone un cromosoma. I pioli della scala sono chiamati coppie di basi (7). Che funzione hanno? A cosa serve tutto questo? Il pannello lo spiega in parole semplici.

UN SISTEMA DI MEMORIZZAZIONE CHE NON TEME CONFRONTI

Il segreto del DNA, leggete, si cela nei pioli, le barre che collegano i due montanti della scala. Immaginate di dividere in due la scala longitudinalmente. A ogni montante rimane attaccato un pezzo di ciascun piolo. I pezzi sono solo di quattro tipi, che gli studiosi chiamano A, T, G e C. Con grande sorpresa gli scienziati hanno scoperto che  l’ordine di tali lettere costituisce una specie di codice con cui vengono trasmesse le informazioni.

Come forse sapete, nel XIX secolo fu inventato l’alfabeto Morse per comunicare via telegrafo. Questo alfabeto, o codice, consta di due sole “lettere”: il punto e la linea. Eppure può essere impiegato per scrivere un’infinità di parole e frasi. Il DNA invece ha un set di quattro lettere (A, T, G e C) che, poste in un certo ordine, formano “parole” chiamate codoni. I codoni sono raggruppati in “storie” chiamate geni. I geni contengono in media 27.000 lettere ciascuno e, insieme ai lunghi tratti di DNA che li separano, compongono i “capitoli”: i singoli cromosomi. Ci vogliono 23 cromosomi per formare il “libro” completo: il genoma, ovvero il complesso delle informazioni genetiche di un essere umano. *

Se il genoma fosse un libro, sarebbe enorme. Quante informazioni potrebbe contenere? In tutto, il genoma umano è composto da circa tre miliardi di coppie di basi, o pioli, sulla “scala” del DNA.19 Immaginate un volume enciclopedico con più di mille pagine. Il genoma riempirebbe 428 volumi del genere. Aggiungendo la seconda copia contenuta in ogni cellula arriveremmo a 856 volumi. Se doveste scriverlo a macchina, avreste un lavoro a tempo pieno per i prossimi 80 anni senza mai un giorno di vacanza!

Ovviamente il prodotto di tale immane lavoro sarebbe inutile per il vostro corpo. Come potrebbero centinaia di grossi volumi trovare posto in una microscopica cellula? E nel vostro corpo di cellule ce ne sono 100.000 miliardi! Comprimere così tante informazioni in così poco spazio è al di fuori della nostra portata.

Un docente di informatica e biologia molecolare ha spiegato: “Un solo grammo di DNA, che secco occuperebbe un volume di circa un centimetro cubo, può immagazzinare le informazioni contenute in circa mille miliardi di CD”.20 Cosa significa questo? Come abbiamo detto, il DNA contiene i geni, ovvero le istruzioni che servono a formare un corpo umano con le sue caratteristiche individuali. Ogni cellula contiene l’intero patrimonio genetico. Il DNA è così ricco di informazioni che un solo cucchiaino d’esso potrebbe fornire le istruzioni per formare 350 volte il numero degli esseri umani in vita oggi! Il materiale genetico necessario per i sette miliardi di persone che popolano il nostro pianeta formerebbe a malapena un velo sul cucchiaino.21

UN LIBRO SENZA AUTORE?

Un grammo di DNA può contenere tante informazioni quante ce ne stanno in mille miliardi di CD

Malgrado i progressi nel campo della miniaturizzazione, nessun dispositivo di memorizzazione dati può competere con tali prestazioni. Ad ogni modo, un buon termine di paragone potrebbe essere il CD. Riflettete: è chiaro che un CD, con la sua forma simmetrica e funzionale e la superficie lucente,  non può che essere il prodotto di una mente intelligente. Ma che dire se vi fossero memorizzati dei dati, non dati casuali privi di senso ma istruzioni coerenti e dettagliate per il montaggio, la manutenzione e la riparazione di macchinari complessi? Tali dati non cambierebbero in modo percettibile il peso e le dimensioni del CD, eppure ne sarebbero la parte più preziosa. Le istruzioni scritte sul CD non vi convincerebbero che, per forza di cose, dev’esserci stato l’intervento di una mente intelligente? Uno scritto non presuppone forse l’esistenza di uno scrittore?

Paragonare il DNA a un CD o a un libro non è affatto fuori luogo. Infatti un libro sul genoma afferma: “A rigor di termini, l’idea che il genoma sia un libro non è nemmeno una metafora, ma la pura verità. Un libro è una porzione d’informazione digitale . . . Lo stesso è il genoma”. L’autore aggiunge: “Il genoma è un libro particolarmente astuto, perché nelle giuste condizioni riesce sia a fotocopiare sia a leggere sé stesso”.22 Questo chiama in causa un’altra importante caratteristica del DNA.

MACCHINE IN MOVIMENTO

Mentre rimanete lì immersi nel silenzio, vi domandate se nel nucleo della cellula sia veramente tutto immobile come in un museo. Poi notate una teca che contiene un tratto del modello di DNA. Sopra di essa c’è scritto: “Per vedere una simulazione premere il pulsante”. Premete il pulsante, e una voce spiega: “Il DNA svolge almeno due compiti molto importanti. Il primo è detto replicazione. Il DNA dev’essere copiato affinché ogni nuova cellula abbia una copia completa del medesimo corredo genetico. Osservate questa simulazione”.

Da un lato fa il suo ingresso una macchina che sembra alquanto complicata. In realtà si tratta di vari robot collegati insieme. La macchina si avvicina, aggancia il DNA, e comincia a scorrere lungo la molecola un po’ come farebbe un treno sulle rotaie. La  macchina si muove troppo in fretta perché possiate vedere di preciso cosa fa, però vedete chiaramente che lascia dietro di sé non una ma due “corde” di DNA.

La voce spiega: “Questa è una dimostrazione molto semplificata di ciò che avviene durante la replicazione del DNA. Un gruppo di macchine molecolari chiamate enzimi si sposta lungo il DNA, separa i due filamenti e usa ciascuno di essi come stampo per creare un nuovo filamento complementare. Non possiamo illustrarvene tutti i componenti, come il piccolo dispositivo che precede la macchina per la replicazione e taglia uno dei due filamenti del DNA permettendo a quest’ultimo di ruotare liberamente su se stesso anziché finire avvolto in modo troppo stretto. Non possiamo nemmeno mostrarvi come il DNA venga controllato più volte. Gli errori vengono individuati e corretti con un incredibile grado di accuratezza”. — Vedi la figura alle  pagine 16 e 17.

La voce continua: “Una cosa che invece potete vedere con chiarezza è la velocità. Avrete notato che i robot si muovono piuttosto rapidamente. Pensate che le macchine enzimatiche si spostano lungo le ‘rotaie’ del DNA a un ritmo di circa 100 pioli, o coppie di basi, al secondo.23 Se le ‘rotaie’ avessero le dimensioni dei binari ferroviari, questa ‘locomotiva’ viaggerebbe a più di 80 chilometri orari. E nei batteri queste piccole macchine di replicazione possono andare dieci volte più veloci! Nella cellula umana, centinaia di queste macchine sono attive in diversi punti delle ‘rotaie’ del DNA. La copiatura dell’intero genoma richiede solo otto ore”.24 — Vedi il riquadro “ Una molecola che si può leggere e copiare”, a pagina 20.

LA “LETTURA” DEL DNA

I robot che replicano il DNA escono di scena, lasciando il posto a un’altra macchina. Anche questa scorre lungo un tratto di DNA, ma più lentamente. Vedete la “corda” del DNA entrare da un lato della macchina e uscire dall’altro, immutata. Ma da un’ulteriore apertura della macchina esce un nuovo filamento, singolo, simile a una coda che cresce. Cosa sta succedendo?

Ancora una volta ascoltate la spiegazione: “Il secondo compito svolto dal DNA è la trascrizione. Il DNA non lascia mai il nucleo, dove è custodito al sicuro. Allora come vengono letti e utilizzati i geni, le ricette per produrre tutte le proteine di cui è fatto il corpo umano? Questa macchina enzimatica trova il tratto di DNA in cui segnali chimici provenienti dall’esterno del nucleo cellulare hanno attivato un gene, quindi fa una copia di quel gene creando una molecola chiamata RNA (acido ribonucleico). L’RNA somiglia molto a un filamento singolo di DNA, ma in realtà presenta delle differenze.  La sua funzione è quella di raccogliere le informazioni codificate nei geni. L’RNA raccoglie queste informazioni mentre si trova all’interno della macchina enzimatica, dopo di che esce dal nucleo e si dirige verso uno dei ribosomi, dove tali informazioni saranno impiegate per sintetizzare una proteina”.

Guardando questa dimostrazione rimanete sbalorditi. Siete molto colpiti sia dal museo che dalla genialità di chi ha ideato e costruito queste macchine. Ma immaginate se l’intero museo, con tutto ciò che contiene, fosse in movimento, dando una dimostrazione delle migliaia e migliaia di processi che avvengono simultaneamente nella cellula umana. Sarebbe davvero uno spettacolo stupefacente!

Eppure, pensate: in questo preciso momento in ognuna dei 100.000 miliardi di cellule che compongono il vostro corpo sono in azione macchine tanto minuscole quanto complesse che svolgono tutte queste attività! Il vostro DNA viene letto, fornendo le istruzioni per sintetizzare le centinaia di migliaia di diverse proteine che compongono il vostro corpo, con i suoi enzimi, tessuti, organi, ecc. Nello stesso tempo il vostro DNA è sottoposto a copiatura e “correzione”  affinché ogni nuova cellula abbia a disposizione una copia esatta di queste istruzioni.

PERCHÉ QUESTI FATTI SONO RILEVANTI?

Ancora una volta chiediamoci: ‘Da dove vengono tutte queste istruzioni?’ Stando alla Bibbia, questo “libro” e il suo contenuto sono da attribuire a un Autore soprannaturale. Si tratta davvero di una conclusione superata o antiscientifica?

Riflettete: l’uomo potrebbe mai costruire il museo che abbiamo descritto? Sarebbe un’impresa estremamente ardua. Riguardo al genoma umano e al suo funzionamento rimangono molte cose da chiarire. Gli scienziati stanno ancora cercando di capire dove si trovino tutti i geni e a cosa servano. E i geni costituiscono soltanto una piccola parte del DNA. Che dire dei lunghi tratti che non contengono geni? Gli scienziati li hanno definiti “DNA spazzatura”, ma di recente hanno iniziato a ricredersi. Questi tratti potrebbero determinare come e in che misura entrano  in gioco i geni. E anche se gli scienziati riuscissero a creare un modello completo del DNA e delle macchine che lo copiano e lo controllano più volte, potrebbero farlo funzionare come nella realtà?

Il noto fisico Richard Feynman, poco prima della sua morte, lasciò scritto questo messaggio su una lavagna: “Ciò che non posso creare, non lo posso capire”.25 È un’affermazione che denota umiltà, ed è sicuramente vera nel caso del DNA. Gli scienziati non possono creare il DNA con tutte le sue macchine per la replicazione e la trascrizione, né tanto meno capirlo pienamente. Eppure alcuni dicono di essere sicuri che tutto questo ha avuto origine per caso, in modo del tutto fortuito. Vi sembra che i fatti finora esaminati sostengano una conclusione simile?

Alcuni studiosi si sono convinti che la conclusione sia un’altra. Ad esempio Francis Crick, uno degli scienziati che contribuirono alla scoperta della struttura a doppia elica del DNA, riteneva che questa molecola così straordinariamente organizzata non potesse essere il prodotto di una serie di eventi casuali. Ipotizzò piuttosto che esseri extraterrestri intelligenti avessero fatto arrivare il DNA sulla terra per facilitare la nascita della vita su di essa.26

Più di recente, il filosofo Antony Flew ha fatto una sorta di dietro front dopo essere stato fautore dell’ateismo per mezzo secolo. All’età di 81 anni ha dichiarato di iniziare a credere che una qualche forma di intelligenza abbia avuto un ruolo nella creazione della vita. Come mai questo cambiamento? In seguito a uno studio del DNA. Quando gli è stato fatto notare che la sua nuova posizione poteva essere impopolare tra gli scienziati, sembra che Flew abbia risposto: “Mi dispiace per loro. Nella mia vita mi sono sempre attenuto al principio . . . di seguire l’evidenza, ovunque essa conduca”.27

Cosa ne pensate? Dove conduce l’evidenza? Immaginate di trovare una sala computer nel cuore di una fabbrica. Il computer usa un complesso software che gestisce ogni attività produttiva della fabbrica. Non solo: il software invia costantemente istruzioni per la costruzione e la manutenzione di tutti i macchinari, in più fa copie di se stesso e le controlla per rettificarne gli errori. A quale conclusione vi porterebbe l’evidenza? Pensereste che il computer e il software si siano creati da soli o che siano stati prodotti da menti razionali e intelligenti? L’evidenza dei fatti è inequivocabile.

^ par. 12 Il testo Biologia molecolare della cellula fa un altro paragone. Dice che compattare questi lunghi filamenti nel nucleo della cellula equivarrebbe a compattare 40 chilometri di filo molto sottile in una palla da tennis, ma in modo così organizzato e preciso da far rimanere facilmente accessibile ogni punto del filo.

^ par. 18 Ogni cellula contiene due copie complete del genoma, 46 cromosomi in tutto.