Il nome Miller non dice molto a chi non si occupa di bioastronomia e potrebbe trarre in inganno i biologi i quali potrebbero pensare, non a torto, ad un Miller di più datata memoria.
Di cosa si tratta?
Nel 1952 un gruppo di scienziati, tra cui Harold Urey, formulò l'ipotesi che la vita si fosse originata su una giovane Terra che aveva un'atmosfera dalla composizione molto diversa da quella attuale. La Terra, da poco emersa da una intensa pioggia di grossi meteoriti pioggia durata da 20 a 200 milioni di anni e probabilmente innescata dalla migrazione di Urano e Nettuno verso le regioni più esterne del sistema solare, era priva di ossigeno libero: nell'atmosfera si trovavano metano, ammoniaca, molto vapor d'acqua e anche idrogeno. In essa arrivava molta energia sotto forma di radiazione visibile, raggi ultravioletti e cosmici; le scariche dei fulmini, il decadimento radioattivo di taluni isotopi contenuti nella crosta terrestre e i vulcani contribuivano, anche loro, a immettere energia nell'atmosfera. Non vi era uno strato di ozono che potesse bloccare gli ultravioletti che, così, potevano attraversare tutta l'atmosfera giungendo indisturbati fino al suolo. Essi, sufficientemente energetici come erano (e sono!), potevano rompere i legami tra gli atomi delle molecole presenti nell'aria dando luogo alla formazione di "frammenti" che, combinandosi in vario modo, avrebbero potuto originare nuovi composti, nuove molecole cioè, tra le quali potevano trovarsi, perché no?, anche quelle tipiche degli organismi viventi o precorritrici di queste. Era questa l'idea di Urey e colleghi quando, un anno dopo, un allievo di Urey, Stanley L. Miller appunto, realizzò un apparato con il quale sottopose a verifica l'ipotesi del maestro. In una sorta di pallone - bollitore a circolazione forzata (fig. 1) introdusse una miscela di gas a composizione simile a quella dell'atmosfera primordiale.
In un altro comparto dell'apparecchiatura l'aria era attraversata da scariche elettriche che mimavano le scariche dei fulmini dell'atmosfera primordiale. A valle di questa zona una condensazione forzata del vapore presente nell'aria, riportava l'acqua, e tutto ciò che in essa si fosse eventualmente solubilizzato, sul fondo del recipiente, nel liquido da cui essa era precedentemente evaporata. Molti cicli simili di evaporazione, scariche elettriche e condensazione furono fatti susseguire per circa una settimana, alla fine della quale, esaminando la composizione del liquido, si scoprì che esso conteneva molecole precedentemente in esso non presenti e, tra queste, molte che entrano nella composizione di un organismo vivente : aminoacidi ( i "mattoni" necessari per la costruzione delle proteine), acidi organici e inorganici, urea ecc. Urey aveva previsto giusto: nell'atmosfera primordiale (che, per dirla con i chimici, era riducente e non ossidante come quella attuale) sussistevano le condizioni sufficienti per dare origine alle molecole tipiche dei viventi. Il liquido dell'esperienza di Miller (equivalente al mare della Terra dei primordi) arricchendosi di composti organici si trasformava in una sorta di "brodo primordiale" dal quale, in qualche modo e su opportuni substrati, potevano originarsi le prime macromolecole biologiche e le prime semplici forme di vita. Dunque, Stanley L. Miller aveva dimostrato che una tappa indispensabile per l'origine della Vita, l'evoluzione chimica ( la quale, partendo da molecole inorganiche, portava a molecole organiche molte delle quali presenti negli organismi viventi) era possibile nella Terra dei primordi. Si poteva, dopo Miller, affrontare dunque il discorso dell'origine della vita sulla Terra partendo da una sicura acquisizione: quella dell'origine autoctona delle molecole organiche. Poco importava che molecole organiche formatesi nello spazio potessero aver raggiunto la Terra con i meteoriti: esse avrebbero soltanto contribuito, in una qualche misura, all'arricchimento del brodo primordiale formatosi in loco . A questo proposito non è da sottovalutare la concomitanza temporale di due eventi la cui acquisizione è patrimonio di due scienze diverse quali la biologia e l'astronomia. Secondo le più recenti vedute, le prime cellule viventi sarebbero comparse sulla Terra in un intervallo di tempo compreso tra 750 e 1100 milioni di anni dopo la sua origine mentre, dallo studio dei crateri da impatto presenti sulla Luna, risulta che circa 600 milioni di anni dopo la sua origine la Terra fu investita, come la Luna, da una intensa pioggia di asteroidi e comete (fig. 2). Se questi corpi oltre a portare acqua abbiano portato anche molecole organiche che andavano ad aggiungersi a quelle in via di formazione nell'atmosfera terrestre, non lo sappiamo, ma è probabile che ciò sia avvenuto .
Ma chi è l'altro Miller?

Molti sicuramente ricorderanno che negli anni '70 partirono dalla Terra, con destinazione Marte, due missioni Viking. Ciascuna di esse disponeva di un lander con il quale furono fatti alcuni esperimenti per verificare l'eventuale presenza di microrganismi nel suolo marziano. In uno di questi esperimenti si ottennero dei dati che facevano pensare allo sviluppo di gas dovuto ad un qualche metabolismo "alieno". L'opposizione dei chimici, i quali obiettarono che taluni composti presenti anche nel suolo marziano potevano dare lo sviluppo di gas osservato, fece rientrare l'entusiasmo di chi credeva di aver trovato la prova dell'esistenza di forme di vita marziane. D'altra parte, anche i biologi teorizzarono molto sulla cosa concludendo che era inevitabile che l'esperimento desse risultati dubbi : non è possibile, essi sostenevano, definire prima di vederlo vivere, che cosa faccia un organismo vivente sconosciuto e dire, quindi, come si comporterebbe in un certo esperimento (quasi come la molteplicità di stati delle particelle che ci impedisce di dire come si mostrerà una di esse, prima di … vederla - fissarla in uno di essi con l'esperimento fatto per rivelarla). Bene: riesaminando i dati raccolti in quell'esperimento, il biologo Joseph Miller ha trovato che lo sviluppo di gas primitivamente attribuito al metabolismo di microrganismi alieni è andato avanti per un tempo troppo lungo per poter essere spiegato con semplici reazioni chimiche abiotiche, esterne cioè a organismi viventi, e con un andamento, per giunta, che fa pensare ad un ritmo quasi giornaliero ("circadiano") ma calibrato sull'esatta lunghezza del giorno marziano. Di queste due caratteristiche, da poco scoperte con una travagliata e fortunosa rivisitazione dei dati, la prima esclude che si tratti di reazioni non viventi mentre la seconda fa proprio pensare che si tratti di fenomeni a carico di organismi viventi. Dunque, di nuovo un Miller nella storia della vita e di nuovo una scoperta importante. Tutto qui? No! La scoperta di questo 2° Miller, se confermata, renderà più difficile sostenere, a priori, che è impossibile trovare batteri in un meteorite marziano quale, appunto, ALH84001. E questo potrebbe rilanciare, con le opportune correzioni, l'ipotesi di Sir Fred Hoyle secondo la quale l'origine della vita sulla Terra, e anche la sua evoluzione, sarebbero state influenzate dall'arrivo dallo spazio di microrganismi e DNA . Certo: è troppo presto per concludere che ci sia la vita al di fuori della Terra. Ma il quadro che si va delineando (sia pure "ospitando" in esso scoperte che potrebbero essere dovute a errori strumentali) e il modo con cui esso si sta costruendo, modo che richiama alla mente le migliori costruzioni del pensiero scientifico, lascia ben sperare sia nel futuro della bioastronomia sia nella prossima, forse imminente, scoperta di forme di vita aliene alla nostra Terra.

Fiorentino Bevilacqua