Animato o inanimato. Cosa ci dice la chimica

Nella seconda metà del Novecento sono avvenute due “rivoluzioni” scientifiche che vanno sotto i nomi di “Scienze della complessità” e “Teoria generale dei sistemi”. in realtà, per le notevoli connessioni che esistono tra questi due grossi ambiti si può parlare al singolare di una rivoluzione, riassumibile nella dizione Complessità sistemica. In quest’ottica vanno riletti molti problemi di base della scienza e tra questi anche la dicotomia inanimato/animato.

Il concetto di sistema, nell’accezione di ente strutturato e/o organizzato, è stato a lungo sottovalutato nell’ambito fisico e chimico, mentre è stato sempre ben presente sia nell’ambito della scienza della vita sia nelle scienze umane e sociali. Si può dire che il differente approccio a questo concetto fondamentale sia stato, se non la causa, sicuramente uno degli elementi che hanno distanziato questi ambiti di ricerca. Da un lato esistevano i sistemi inanimati, sicuramente scomponibili nei loro costituenti; dall’altro gli organismi viventi, in cui era evidente l’impossibilità della scomposizione, pena la morte del sistema. Tale differenza si radicalizzava passando alle scienze umane e sociali, con l’individualità e irriducibilità di ogni ente o processo.

In realtà, la chimica è da tempo la disciplina scientifica che, operando sia nel piano macroscopico sia in quello microscopico, utilizza concetti sistemici. Anche senza saperlo, quando nella seconda metà del XIX secolo furono elaborati nella forma attuale i concetti di “composto chimico” e di “molecola”, nacque la prima scienza sistemica: la chimica. Nella rimozione della dicotomia inanimato/animato, essa può svolgere un duplice ruolo. La sua autonomia, la sua irriducibilità alla fisica, moltiplica e stempera le differenze. L’idea è che gli enti strutturati/organizzati sono presenti in tutti gli ambiti e, quindi, creano differenze epistemologiche e non dicotomie. Dall’altro lato, come scienza sistemica lavora su di un mondo pluralistico in cui milioni di enti (molecole/composti) sono soggetti e oggetti di spiegazione e fa da ponte tra il mondo “semplice” della fisica e quello “prorompente” della biologia.

Una delle acquisizioni più interessanti della Sistemica è la differenza tra sistemi chiusi e sistemi aperti. I primi, trattati da sempre dalla termodinamica, hanno la caratteristica di tendere a uno stato di equilibrio; i secondi a uno stato stazionario. Secondo Prigogine, gli stati stazionari non sono definiti dall’entropia massima, ma dall’avvicinamento alla produzione minima dell’entropia, e sono stabili. I sistemi aperti hanno tutti in comune le seguenti caratteristiche: la possibilità di non tendere ad un massimo di entropia, il feedback, l’omeostasi e una notevole equifinalità. I sistemi aperti possono sopravvivere e mantenere il loro caratteristico ordine interno finché essi importeranno dall’ambiente più energia di quanta essi ne spendono nei loro processi interni e verso l’esterno.

Il principio di feedback può essere riferito alle informazioni che sono introdotte nel sistema e può essere visto come un particolare tipo di segnale che il sistema e l’ambiente si scambiano fornendo informazioni sia sulle condizioni ambientali sia sul funzionamento del sistema. Il feedback mette in grado il sistema di adeguarsi ai cambiamenti ambientali e, quindi, di mantenere una condizione stabile: l’omeostasi. Infine, i sistemi aperti sono caratterizzati da una notevole equifinalità, cioè essi possono raggiungere lo stesso stato finale partendo da condizioni iniziali molto diverse e seguendo differenti linee di sviluppo. Il netto contrasto tra ordine e disordine che molti per secoli è stato attribuito alla differenza tra natura animata e inanimata, va quindi spostato alla differenza tra i sistemi aperti e quelli chiusi.

Anche lo sviluppo e l’evoluzione sono caratteristiche non precipue del vivente, ma di tutti i sistemi aperti e necessitano di energia da parte dell’ambiente. Infatti, sotto opportune condizioni, i sistemi aperti si muovono in direzione della differenziazione e della complicazione, dove gli schemi d’azione globali a carattere generico sono sostituiti da funzioni più specialistiche. Questi due tipi di sistemi hanno caratteristiche molto diverse e rappresentano effettivamente uno spartiacque importante. Va comunque evidenziato e ripetuto che, sebbene i sistemi viventi siano i principali e più importanti sistemi aperti, il concetto di sistema aperto si applica anche in ambito fisico e in quello chimico e, persino in ambito sociologico. In quest’ottica la differenza tra sistemi non è, quindi, tra inanimato e animato, ma tra sistema aperto e sistema chiuso e questa differenziazione non è una dicotomia ontologica, ma due tipi differenti di modelli per i sistemi.

Giovanni Villani