L'aspetto del Pavilion Lake nella Columbia Britannica non è particolarmente esotico, anzi, si potrebbe benissimo dire il contrario. Di certo nessuno può negare che è situato in una location remota: la grande città più vicina, Vancouver, si trova a diverse ore di auto oltre le montagne. Gli unici paesi che popolano la zona illuminano da lontano con le loro luci le pendici spoglie dei monti; il percorso che li collega si snoda per decine di chilometri in mezzo al nulla. Dalla strada asfaltata che lo costeggia, lo specchio d'acqua non appare diverso da un qualsiasi altro lago di montagna di medie dimensioni che si può trovare nel Nord America occidentale.

Alla dogana tre ufficiali diversi mi hanno posto la stessa domanda in vario modo e anche se mi hanno autorizzato a proseguire il mio viaggio, non erano troppo convinti dalle mie risposte. Perché la NASA si interessa a un lago canadese? E cosa centro io in tutto questo?

Ecco la ragione dell'interesse della NASA e della mia visita. Gli studiosi che hanno raggiunto questo luogo, tuttavia, pensano ancora più in grande. Vogliono sapere cosa possono dirci questi strani abitanti del Pavilion Lake sulle origini della vita terrestre, di eventuali altri mondi e più in generale capire qualcosa in più sulla natura della vita.

Sotto la superficie, però, il fondale è costellato di strutture simili a quelle delle barriere coralline: cupole, coni e strane forme che ricordano carciofi. A differenza dei coralli che sono colonie costituite di piccoli animali, si trattano di formazioni rocciose chiamate microbialiti, create dai cianobatteri e ricoperte di essi. A volte erroneamente indicati come "alghe verdi-azzurre", questi batteri probabilmente hanno prodotto le rocce su cui vivono a loro volta, assorbendo sostanze nutritive dall'acqua per produrre minerali. Proprio come i vegetali, vivono della luce del sole e prosperano in acque poco profonde.

Questo scritto è molto significativo perché anticipa alcune importanti proprietà del DNA prima della loro scoperta. Quasi un decennio prima che venisse fatta luce sulla famosa struttura a doppia elica del DNA, Schrödinger aveva individuato correttamente il meccanismo che consente agli organismi di evolversi e trasmettere informazioni di generazione in generazione postulando l'esistenza del cosiddetto 'cristallo aperiodico': una molecola con una struttura non ripetitiva. Anche se ogni anello della catena contiene gli stessi atomi (carbonio, azoto, ossigeno, idrogeno e fosforo), le loro combinazioni consentono di codificare una quantità enorme di informazioni.

Erwin Schrödinger era un tipo sveglio. Forse vi ricorderete di lui per il famoso 'esperimento del gatto di Schrödinger', il felino che si trova in una scatola ma non si può dire se sia morto o vivo fino a quando non se ne controlla l'interno. Ad ogni modo, una delle sue opere più interessanti è un libricino del 1944, basato su un ciclo di lezioni tenute a Dublino che pone una domanda essenziale: che cos'è la vita?

I cristalli ordinari si riproducono sfruttando sempre lo stesso modello di posizionamento degli atomi. Non possono evolversi. Per citare Schrödinger, la differenza che passa tra un minerale e una forma di vita è la stessa che separa "una comune carta da parati in cui lo stesso schema si ripropone in maniera regolare e un capolavoro artistico, per dire un arazzo di Raffaello, non una semplice ripetizione, ma un disegno espressivo coerente ed elaborato tracciato da un grande maestro."

Per descrivere questo meccanismo, Schrödinger utilizzava una similitudine con il codice Morse, il metodo di comunicazione in grado di riprodurre un intero linguaggio con solo due lettere. Oggi sappiamo che il codice del DNA dispone di quattro lettere (A, C, G e T), che organizzate e associate in vario modo codificano tutto ciò di cui un organismo ha bisogno per produrre le proteine, far funzionare il suo metabolismo e per vivere in generale. Ecco un elemento di distinzione significativo tra esseri viventi e oggetti inanimati: la capacità di trasmettere informazioni diverse dalla semplice riproduzione ripetitiva di un modello base.

Io osservo i feed video inviati dai ROV dalla base di controllo della missione stabilita a terra dalla NASA. Di fronte a noi si presenta un paesaggio alieno: tumuli irregolari verdi-grigi alti qualche decina di centimetri, alcuni riuniti in grappoli, altri che si stagliano solitari nascosti dalla penombra del fondali. Guardando queste immagini, mi chiedo quanto possano assomigliare all'aspetto primordiale del nostro pianeta. Secondo quanto è stato dedotto studiando i fossili dei microbialiti, sembra che i progenitori dei cianobatteri siano stati le prime forme di vita sulla Terra. L'ossigeno che respiriamo è stato molto probabilmente prodotto miliardi di anni fa proprio da questi organismi che hanno iniziato a convertire l'atmosfera primordiale ricolma di biossido di carbonio nel mix equilibrato di azoto e ossigeno a cui siamo abituati, il tutto molto prima che le piante facessero la loro comparsa sul pianeta. I moderni cianobatteri, tuttavia, producono solo le colonie piatte e viscide che ricoprono i fondali di molti laghi piuttosto che le elaborate formazioni rocciose dei microbialiti del Pavilion, quindi è molto probabile che accadesse lo stesso anche 3,5 miliardi di anni fa.

Il ponte dell'imbarcazione a disposizione degli studiosi sembra carico all'inverosimile mentre alcuni tecnici ci sistemano sopra dei sommergibili telecomandati (ROV). Questi piccoli sottomarini robotizzati dotati di telecamere ad alta risoluzione esploreranno la parte del lago che sarà raggiunta più tardi direttamente dai sub. Gli strumenti di cui sono equipaggiati includono anche sensori per misurare: temperatura dell'acqua, pH, posizione GPS, livello di profondità e forza delle correnti. Per galleggiare in modo ottimale, i ROV si affidano ad uno strano mix di apparecchiature essenziali e di ultimi dispositivi hi-tech: motori che rappresentano lo stato dell'arte abbinati a dispositivi di galleggiamento composti da palle wiffle e tubi di galleggiamento arancio brillante che si possono trovare in ogni piscina, il tutto assicurato con delle semplici fascette di plastica. Uno dei sommergibili andrà in giro a curiosare sul fondo del lago scattando immagini ad alta risoluzione dei microbialiti; l'altro, invece, terrà d'occhio il primo e monitorerà le condizioni generali delle acque.

Per quanto strani, i microbialiti potrebbero essere l'unica cosa vagamente familiare che potrebbe ritrovare oggi sulla Terra un ipotetico viaggiatore del tempo proveniente dai primi giorni del nostro pianeta. Infatti tra i meriti della vita non c'è solo quello di aver avviato la produzione dell'ossigeno che respiriamo: per rendersene conto basti osservare un qualsiasi ambiente terrestre, ognuno ha subito l'influenza fondamentale delle forme biologiche che lo hanno popolato. La chimica delle rocce, degli oceani, il suolo—tutto è stato modellato dalla vita. I ricercatori hanno scovato organismi—per lo più batteri e archei, organismi unicellulari che prosperano in habitat estremi—in ogni angolo della Terra, dalle fessure delle rocce nelle profondità terrestri alle nubi che occupano la parte superiore dell'atmosfera. In ogni luogo possibile, gli esseri viventi si sono adattati all'ambiente circostante modificandolo a loro volta alle proprie esigenze.

I biomarcatori potrebbero essere la chiave che ci aiuterà a capire se eventuali agglomerati di minerali simili che possono trovarsi su Marte sono microbialiti—quindi tracce di antichissime forme di vita—oppure delle loro copie sbiadite. Certe combinazioni percentuali di isotopi o la presenza di molecole insolite sono il genere di tracce chimiche prodotte dal metabolismo di microbi primordiali.

Le tracce lasciate da questo lavoro di elaborazione reciproca vengono chiamate biomarcatori e costituiscono il principale interesse di ricerca di Allyson Brady, geochimico della McMaster University. Brady studia come distinguere i processi abiotici—quelli che avvengono senza l'influenza di alcuna forma di vita—dalle tracce inequivocabili di attività organica. "Anche se i batteri che le popolavano sono morti da tempo," racconta la studiosa, "le rocce stesse conservano il genere di tracce chimiche che sembrano dirci 'nella creazione di questo minerale è intervenuta anche una qualche influenza di tipo biologico'. Ecco cosa ci interessa del Pavilion."

Sulle rive del Pavilion, libellule blu iridescente mi ronzano perennemente attorno mentre uno uccello strolaga si tuffa in acqua. Dopo due giorni di operazioni condotte solamente con i ROV, sono entrati in scena anche i subacquei. Il team utilizza un ulteriore imbarcazione per trasportarli verso il sito dell'immersione. Questa volta sono a bordo anch'io, anche se non devo intralciare i lavori in alcun modo. A dire il vero, riuscivo a vedere molte più cose dalla base operativa a terra: adesso mi è concesso solo limitarmi a osservare gli scienziati che controllano i monitor e manovrano i ROV, senza alcuna possibilità di capire ciò che i subacquei stanno davvero facendo.

Ovviamente, il caso ideale sarebbe scoprire dei microbi viventi (ammesso che esistano), ma questa possibilità è molto più difficile che si verifichi di quanto non racconti la fantascienza. Ogni campione di microorganismi raccolti da un rover, sonda o astronauta dovrebbe sopravvivere allo shock di finire esposto sotto i nostri strumenti di analisi. Si tratta di un processo lungo e faticoso, prima di imbarcarci in una qualsiasi impresa abbiamo bisogno di un qualche indizio chimico che possa suggerirci l'esistenza di un qualcosa di interessante a livello microscopico. In assenza dei tricorder di Star Trek che ci consenta di effettuare le analisi automaticamente, i ricercatori studiano i biomarcatori nel terreno di Marte, nei ghiacci di Europa, il satellite di Giove e nei pennacchi di acqua eruttati dai vulcani di ghiaccio su Encelado, la sesta luna più grande di Saturno.

È facile identificare come esseri viventi le libellule, le strolaghe, i subacquei, persino i batteri dalle forme più strane—come recita una canzone dei Muppets, tutti loro "respirano e mangiano e crescono." Ma siamo sicuri che tutti gli esseri viventi si comportino allo stesso modo?

La parte più difficile dello scovare la vita in giro per il cosmo potrebbe essere proprio quella di riconoscerla nel caso in cui dovessimo trovarcela davanti. La maggior parte degli organismi terrestri è microbica e anche se spesso associamo i batteri con le malattie, la maggior parte di loro non interagisce in alcun modo con gli esseri umani. Un gran numero di specie prospera in luoghi che per noi sono inospitali: acque profonde, grotte che presentano tassi di acidità elevati, ambienti estremamente freddi o caldi. Eppure, anche se l'evoluzione e l'adattamento ci hanno separati, siamo ancora uniti da un certo grado di parentela.

È proprio questa parentela il motivo per cui ogni organismo che conosciamo è basato sulle cellule; comprende acqua allo stato liquido nelle proprie strutture essenziali; è costituito da molecole simili contenenti carbonio, ossigeno, azoto e pochi altri elementi comuni ed infine utilizza il DNA e l'RNA per codificare le informazioni su se stesso e trasmetterle alle generazioni successive. Eppure è più che lecito domandarsi: la vita deve essere strutturata solo in questo modo? Se la storia del nostro sistema solare si svolgesse una seconda volta, gli organismi finirebbero per basarsi sugli stessi principi chimici?

Facile identificare come esseri viventi le libellule, le strolaghe, i subacquei, persino i batteri dalle forme più strane—come recita una canzone dei Muppets, tutti loro "respirano e mangiano e crescono." Ma siamo sicuri che tutti gli esseri viventi si comportino allo stesso modo?

Quando diciamo che la base della vita è organica, intendiamo semplicemente che le sue 'molecole fondamentali contengono carbonio'. Le molecole organiche sono piuttosto comuni nella nostra galassia. Gli astronomi hanno scoperto tracce di aminoacidi (i mattoni delle proteine) nelle comete e basi azotate (le "lettere" genetiche del DNA e RNA) all'interno delle nebulose.