Origine della vita sulla terra

Intervento di Gianni Tamino, professore di biologia, che tratta della biodiversità in agricoltura e in natura
Mauro Musso sceglie i grani per la sua pasta

Dovendo introdurre il tema della biodiversità, inizio col dire che essa non si debba intendere solo in senso agricolo, ma più a monte in quanto sistema con cui è originata, formata e mantenuta la vita su questo pianeta, di cui la biodiversità agricola fa parte. Dall’analisi che faremo oggi capiremo le differenze fra la biodiversità naturale e agricola, scoprendo gli intrecci fra le due che sono alla base del nostro interesse. Per capire gli aspetti basilari della biodiversità, occorre conoscere come funzioni la produzione naturale e sapere che la produzione agricola nacque circa 10.000 anni fa, quando gli uomini capirono di poter praticare un metodo produttivo prendendo esempio da quanto videro sviluppare dalla natura. Il naturale funzionamento delle cose sulla Terra potrebbe sembrare ovvio, ma per evitare possibili equivoci, ritengo opportuno ricordare che la produttività naturale sia garantita da due fattori senza i quali tutto si blocca:

  1. una fonte di energia esterna alla Terra
  2. materie prime da trasformare.

La termodinamica ci insegna che se la fonte di energia è interna al sistema, prima o poi esaurirà e si bloccherà tutto, di conseguenza sarà fondamentale usare una fonte esterna. La fonte esterna in questo caso è garantita perché abbiamo un pianeta che è riscaldato e riceve una quantità enorme di energia dal Sole, pensate che tutta la biosfera utilizza meno dell’1% dell’energia che il sole ci manda e il sole ci manderà energia occhio e croce per altri 5 miliardi di anni. Quindi il problema dell’energia da fonte esterna al pianeta non sussiste, non c’è carenza bensì abbondanza, l’unico problema viene dal modo con cui poterla utilizzare.

La seconda questione, se non colta è drammatica. Per produrre qualunque cosa, come già detto prima, occorrono i fattori “energia e materia”, per trasformare la materia mi servo dell’energia che ricevo dal Sole e se prendo a esempio l’acqua, una materia presente sulla crosta terrestre, la trasformo in qualcos’altro e poi la distruggo e/o butto via, gradatamente esaurisco la risorsa e accumulo scarti, è inevitabile. Questo spreco di risorse e il relativo accumulo di scarti è quello che sta succedendo a livello produttivo ed è un disastro visibile tutti i giorni. La vita su questo pianeta esiste da 3,8 miliardi di anni e all’epoca le fonti usate erano interne come a esempio quello che fuoriusciva dai vulcani sottomarini (gas, vapore…), mentre l’inizio dell’uso dell’energia solare come fonte per i processi biologici è datato a poco più di 2,5 miliardi di anni. Se in miliardi di anni tutti i materiali della crosta terrestre fossero stati trasformati in una qualunque cosa che poi fosse stata destinata a essere buttata, noi oggi saremmo sommersi dai rifiuti, non ci sarebbero materie prime e non ci sarebbe vita, in conseguenza e per fortuna, se siamo qui vuol dire che non è andata così. Occorre anche osservare che tutto il mondo parli della crisi energetica e nessuno della crisi dei materiali, ma si dimentica che quando parliamo di petrolio, metano e carbone non discutiamo di energia, ma di materia che deve essere bruciata per ottenere energia, che in termodinamica il calore sia la forma degradata dell’energia e l’assurdità di avere quantità enormi di energia diretta solare rinnovabile che non consumiamo, preferendo bruciare la materia per ottenere energia.

A questo punto diventa interessante sapere come gli organismi viventi dell’epoca abbiano potuto superare il problema della distruzione della materia! Per non incorrere in questo tipo di perdita, la natura, impiegando centinaia di milioni di anni, ha creato un ciclo completo partendo dall’energia solare, che permette a organismi viventi di catturare materiali molto semplici presenti in natura trasformandoli in molecole complesse. Questo processo prende il nome di fotosintesi e trasforma anidride carbonica e acqua, 2 elementi diffusissimi anche 2,5 miliardi di anni fa. Con la fotosintesi viene prodotto lo zucchero dal quale deriva un gas di scarto chiamato ossigeno, ma col passare di milioni di anni dall’inizio di questa produzione si venne a formare una grossa percentuale dello stesso, così grande che gli organismi produttori ne furono un po’ avvelenati, cosicché in concomitanza di questa sua ampia diffusione, la soluzione del problema fu trovata da alcuni organismi che iniziarono a utilizzarlo per un altro processo produttivo avente per finalità la produzione di energia : la respirazione. Prendendo gli zuccheri prodotti con la fotosintesi e lo scarto della stessa fotosintesi (ossigeno) uniti insieme, si ottiene con un processo metabolico molto complesso, con il risultato finale che è l’energia di cui abbiamo bisogno e in ogni momento della respirazione, si scarica acqua e anidride carbonica. In questo modo è iniziato il primo grande momento di ciclicità, cioè un processo che grazie all’energia solare trasforma due elementi semplici in zuccheri, un secondo processo trasforma gli zuccheri in energia disponibile per il metabolismo grazie al quale si organizzano e costruiscono tutte le molecole più complesse come proteine e acidi proteici a partire da sostanze più semplici e mettendo insieme i vari componenti.

Quanto appena detto si ricava dalla respirazione. Il risultato finale è che si parte da c02 e acqua e si ritorna a c02 e acqua. E’ un ciclo e l’analisi fondamentale consiste nel non aver perso materia, grazie all’energia solare esterna al pianeta, ho riciclato la materia riportandola al punto di partenza. Ma non basta, le piante hanno bisogno di altre sostanze, sali minerali, nitrati fosfati, metalli, che possono trovare nell’acqua (laghi, fiumi o mari) o se sono sulla terra, area di nostro interesse, li trovano nel suolo. Se si coltiva la terra o un bosco e queste piante coltivate prelevano i Sali minerali (elementi fondamentali del suolo) e poi tutto questo materiale venisse buttato via, il terreno in poco tempo esaurirebbe la sua fertilità, non avrebbe più i suoi Sali minerali. A questo punto ci si chiede il motivo per cui la fertilità nel suolo si ripristini e la risposta è nuovamente per il motivo che anche qui si crea un ciclo, in questo caso il ciclo non è solo fotosintesi e respirazione, che potrebbe avvenire anche nello stesso organismo, ma avviene solo se si ha un gran numero di organismi diversi in grado tra loro di collegarsi attraverso quelle che sono catene alimentari che sfruttano in partenza l’energia solare.

Con la fotosintesi, si crea un sistema che alla fine del ciclo riporta i sali minerali al suolo, di per se ricco di humus, materia organica, Sali minerali e quant’altro. Le piante con le radici prelevano e utilizzano, poi le stesse piante diventano cibo per erbivori, gli erbivori diventano cibo per carnivori, ma piante, erbivori e carnivori producono degli scarti, quando ci si nutre si espellono scorie (urine, feci, sudore, etc ..) e prima o poi alle piante cadranno le foglie, si romperanno i rami, etc .. prima o poi ogni essere vivente si trasformerà cambiando la sua forma (morendo). Tutto questo materiale viene trasformato da altri organismi che utilizzano ciò che resta ancora utilizzabile all’interno di questi scarti, fin che poco alla volta, catene di microorganismi riportano tutti quei materiali complessi alle loro caratteristiche essenziali, metalli, Sali minerali che ritornano al suolo e ripristinano l’humus, materia organica e materiali indispensabili. Se non ci fosse il ciclo degli organismi viventi che garantiscono questo processo, non ci sarebbe ripristino nel suolo della fertilità, cioè tutto quanto avviene in natura si basa sull’utilizzo dell’energia solare esterna al pianeta e il riciclo della materia. Questo sistema è andato avanti fino a ché la rivoluzione industriale non ha trasformato sistemi ciclici in sistemi lineari, non usando l’energia solare, ma bruciando la materia per ottenere energia, utilizzando materiali e risorse in genere per ottenere un prodotto e facendo degli scarti che sono rifiuti inquinanti. Il prodotto stesso è un inquinante perché si deve ripetere il processo innaturale ogni volta. Questa è la logica lineare in rotta di collisione con quella ciclica/circolare della natura, infatti in poco più di 2 secoli abbiamo messo in crisi quegli equilibri e quei cicli biogeochimici che si erano instaurati in centinaia di migliaia di anni e funzionavano da almeno mezzo miliardo di anni in maniera consolidata. 2 sec. rispetto a 500 milioni di anni sono una frazione insignificante, quindi la cosa drammatica che ci riguarda oggi è che a partire soprattutto dagli anni ’60, il modello lineare dissipativo dell’industria fu trasferito anche all’agricoltura snaturandola, realizzando in questo modo un’agricoltura petrolio/dipendente e lineare consistente nel prelevare prodotti agricoli, portarli nei supermercati spesso dall’altra parte del pianeta dove sono consumati producendo scarti sia di materiale che della confezione, un insieme di rifiuti che vengono buttati in discarica o bruciati. La materia distrutta deve essere sostituita, ma se non può essere sostituita naturalmente, si deve usare qualcos’altro che per forza di cose sarà un prodotto artificiale come fertilizzanti e prodotti chimici. Non avendo più una catena ciclica, ma un processo linearizzato, si avrà bisogno di derivati del petrolio perché per produrre fertilizzanti azotati dall’urea userò in alcuni casi il metano in altri il petrolio e così per ottenere 1 caloria di cibo nella migliore delle ipotesi consumerò 2 calorie di petrolio, se invece usassi calorie di origine animale, poiché nutrirei gli animali con mangimi, servirebbero da 10 a 50 calorie di origine petrolifera per 1 caloria di cibo.

Allo stato attuale delle cose, ribadisco e sottolineo che il nostro grande problema energetico derivi dal cambiamento del sistema ciclico in quello lineare petrolio/dipendente, poiché il pianeta non ha disponibilità infinita di materiali da sacrificare che permettano la sostenibilità di questo sistema a lungo.

Un’ulteriore osservazione : “come mai in natura i processi sono continuati indefinitamente così bene?” Eppure in questo primo mezzo miliardo di anni non vivono più i dinosauri, ora ci sono i mammiferi, esistono ancora varietà di piante di epoca remota, ma mediamente sono quasi tutte differenti da quelle presenti un centinaio di milioni di anni fa, come mai il processo è continuato ugualmente? Quel che conta per la funzionalità dell’ecosistema è che vi siano piante e animali in grado di svolgere determinate funzioni, che queste siano state svolte da un dinosauro o da un mammifero è relativo, l’importante è che le svolgano, che ci siano tante piante di tipo diverso, tanti animali erbivori diversi e ugualmente tanti carnivori. Per i carnivori, oggi il problema si sta aggravando perché non ce ne sono quasi più, appena si vede un lupo tutti pronti a sparargli come fosse il diavolo, invece per la biodiversità è la manna, nel senso che se non c’è quel tipo di carnivoro, ho un eccesso di erbivori che mi distruggono il bosco, in natura la regolazione è garantita dal fatto che quando piove di tanto in tanto, cresce l’erba, semplifico con l’esempio della Savana perché è un tema molto complesso, l’erba viene mangiata dalle gazzelle che aumentano di numero, c’è più cibo per i leoni, questi crescono di numero facendo diminuire il numero delle gazzelle e questo impedisce che l’erba si esaurisca subito, ma diminuendo le gazzelle diminuiscono anche i leoni per mancanza di cibo e il ciclo continua perché si mantiene un equilibrio senza il quale non può andare avanti. Ma se avessi solo un tipo di erba, un erbivoro e un carnivoro, sarei messo male perché troppo facile la rottura del ciclo. Mentre invece con tanti tipi di erba, erbivori e carnivori, il processo e il ciclo può continuare con molte più probabilità.

Questo è il mondo della biodiversità. La biodiversità è la grande varietà di specie ma anche la grande varietà di organismi diversi all’interno di ogni popolazione all’interno di ogni specie. Mi spiego meglio : se in quest’aula fossimo tutti identici, ci sarebbero dei problemi, anzi enormi problemi. Come mai siamo diversi? Perché non siamo fatti come le automobili in serie tutti uguali? Qual è il vantaggio o lo svantaggio? Il vantaggio nella diversità è che in qualunque momento, qualunque cosa succeda, variazioni di clima, nuovi parassiti, nuove malattie, ci sarà una parte che non ce la fa, ma la maggior parte riuscirà a sopravvivere. Cioè la diversità che abbiamo a livello individuale permette a una quota della popolazione in qualunque condizione di disagio di sopravvivere : questo è fondamentale! Se fossimo tutti uguali, a ogni cambiamento dovremmo adattarci tutti o scomparire tutti, sarebbe come giocare alla roulette russa ed è chiaro che in questo modo non possa funzionare! La biodiversità deve essere fatta di tante specie che garantiscano la continuità del ciclo, altrimenti sarebbe troppo facile interromperlo, ma questi erbivori devono essere molto diversi anche all’interno della stessa specie, perché se arriva un cambiamento di clima improvviso scompaiono, la stabilità è data dalla biodiversità, sia all’interno della specie sia fra le tante specie diverse. Tutto questo per dire che oggi noi abbiamo una perdita di biodiversità naturale paragonabile a quella dell’estinzione dei dinosauri, si parla di una possibile estinzione di massa. La causa non è naturale perché l’uomo in modo gratuito e arbitrario sta determinando questa grave distruzione. Se trasportiamo questo discorso al livello agricolo, probabilmente è anche peggio perché abbiamo già linearizzato il processo che deve essere ciclico, la produzione naturale deve sfruttare l’energia solare e il suo ciclo, se noi usiamo per ogni caloria di cibo 10 calorie di petrolio, siamo già fuori, poiché non ho il ritorno in agricoltura dei materiali di base cioè, sono obbligato a usare il fertilizzante ottenuto per via artificiale. Come se non bastasse, la logica dell’agricoltura industrializzata è quella della produzione in serie, quindi devo avere la monocultura, tutto deve essere in funzione dei macchinari e quindi non devo avere siepi, non devo avere fossi, non devo avere filari di alberi perché mi ostacola la produzione massificata! Ecco il disastro!! A questo punto sono costretto alla logica di poche varietà, coltivare poche specie, produrre tanto, senza curarmi che questo tanto vada a garantire il circolo della ripopolazione, importa che questo tanto comporti profitti a coloro che controllano il processo. Questo è il dramma e in proposito cito alcuni dati : siamo in una situazione per cui prima del boom economico ovvero prima della trasformazione dell’agricoltura in imprenditoria agricola industriale, l’alimentazione contava su un cereale molto diffuso come il mais coltivato in centinaia di varietà seminate a seconda del territorio in cui queste crescevano meglio, in pochi anni queste varietà furono quasi tutte abbandonate e la stessa sorte ebbero gli altri cereali, piante orticole, etc .. Le poche varietà di mais che si coltivano oggi non hanno nulla a che fare con le varietà di mais che si coltivavano fino agli anni del dopoguerra, non solo, si mangiava molto più mais all’epoca, ma se ne produceva di meno. Oggi mangiamo un decimo del mais che si mangiava all’epoca perché oggi il 95% del mais è riservato all’alimentazione degli animali. Si produce meno cibo per gli esseri umani e molto di più per gli animali. In questo modo, ho una perdita netta nella catena alimentare, perché laddove con mais e legumi mangiavano 10 persone, con le proporzioni attuali di alimenti dati agli animali, si riesce a sfamare una sola persona.
Avremo ulteriori problemi in agricoltura se non riusciremo a uscire da queste abitudini, arriveremo a esaurire petrolio e metano, i suoli diverranno sterili (in parte lo sono già) e avanzerà la desertificazione. Penso sia chiaro a tutti che stiamo andando incontro a cambiamenti climatici e che la presenza di nuovi parassiti arrivati anche da altre parti del pianeta a causa degli scambi commerciali, abbiano reso le nostre produzioni agricole estremamente precarie, molto meno sicure e buone di come ci vogliono far credere e non saranno certo gli OGM a risolvere il problema perché sono un ulteriore affondo peggiorativo della situazione nella logica dell’industrializzazione. La via di uscita è quella di ritornare a produrre con un agricoltura che segua la logica della ciclicità e non della linearità, abbandonare l’industrializzazione e tornare a riutilizzare le varietà antiche grazie alle quali abbiamo una riserva di germoplasma di geni utili a garantire all’interno di una popolazione la capacità di affrontare le variazioni climatiche e la presenza di vecchi o nuovi parassiti. Solo così riusciremo a dare un futuro all’agricoltura e all’alimentazione, perché il principio di un’agricoltura petrolio/dipendente nella produzione e commercializzazione (basti pensare agli scambi di prodotti da una parte all’altra del pianeta), richiedono consumi enormi di energia per il trasporto e quando non si potrà più sostenere lo spreco per mancanza di risorse, solo quelle realtà che avranno conservato le sementi in grado di essere produttive nel loro terreno e solo quelli che avranno praticato e praticheranno agricolture in linea con gli andamenti naturali in grado di mantenere la fertilità del suolo, una filiera corta e una rete diretta fra agricoltori e cittadini, saranno in grado di sfamare le loro popolazioni e in quelle realtà non ci sarà la crisi che altrimenti diverrà, purtroppo, norma e futuro dell’intero pianeta.