Questa volta mi riproduco io. I misteri dell'evoluzione

Breve excursus sui misteri dell’evoluzione naturale, un processo che ha determinato la vita degli esseri viventi dall’alba dei tempi, e che continuerà a farlo finché non si spegnerà la luce.

di Rachele Malavasi

Nel famoso dicembre del 1831, uno studioso inglese, armato di entusiasmo ed una grande conoscenza scientifica, partì, a bordo della nave Beagle, alla volta del Sud America.

Quest’uomo divenne il padre della teoria evoluzionistica moderna, ed il suo nome era Charles Darwin.

Prima di partire, Darwin aveva letto il saggio di Robert Malthus Saggio sul principio della popolazione (An Essay on the Principle of Population) del 1798, in cui lo studioso traeva conclusioni catastrofiche in seguito all’analisi del tasso di crescita della popolazione umana.

Charles rifletté sul fatto che, se un aumento a dismisura della popolazione umana avrebbe determinato una catastrofe, lo stesso principio poteva essere applicato alle popolazioni animali: fra i discendenti di un nucleo familiare (vuoi di cani, di api o di tartarughe), era quindi impossibile che sopravvivessero tutti quanti. Ma con quale criterio “la natura” decideva chi far sopravvivere e chi no?

Nel 1895 fu pubblicato, ancora incompleto, il libro che ha diffuso la teoria evoluzionistica in tutto il globo: l’Origine delle specie (On the origin of species).

Nel libro, Darwin spiegava le basi della teoria evolutiva: posto che nessuno dei figli nati da una stessa madre è identico (ovvero: ognuno ha dei caratteri genetici differenti), non tutti sarebbero sopravvissuti, ma solo quelli più “adatti” al contesto in cui erano nati. Il fatto interessante di questa teoria è che questi figli, un giorno, sarebbero diventati a loro volta genitori, e avrebbero trasmesso ai loro figli anche quei caratteri che gli avevano permesso di sopravvivere. In questo modo, ogni generazione risulta più adattata all’ambiente rispetto alla precedente. È l’evoluzione.

Fu lo studioso inglese Herbert Spencer a definire il concetto di selezione naturale come la “sopravvivenza del più adatto”. Egli parla di fitness (idoneità biologica), come la capacità di ognuno di sopravvivere in un determinato ambiente e non in un altro. Un Bue muschiato vive bene sotto il gelo della tundra neartica, ma morirebbe di caldo nel deserto del Sahara.

La fitness di un individuo non dipende dal numero di semi o uova prodotte, ma dal numero di discendenti che raggiungono la maturità sessuale. Maggiore è questo numero, maggiore sarà la “presenza dei caratteri dei genitori” nella futura popolazione.

È la pressione dell’ambiente, quindi, che determina la direzione dell’evoluzione: gli individui che mostrano caratteri che meglio si adattano all’ambiente in questione sopravvivono, trasmettendo alla discendenza questi cambiamenti. I nuovi individui, a loro volta, possono casualmente mostrare altri caratteri adattativi, e proseguire così verso una sempre maggiore specializzazione.

Ma cosa vuol dire “casualmente” in un contesto in cui tutto sembra così deciso da regole ben definite? L’allungamento del collo della Giraffa è un classico esempio di selezione naturale. Le Giraffe, animali che vivono nelle savane dove il numero di erbivori è molto elevato, hanno evitato la competizione con gli altri animali mangiando le foglie degli alberi, che nessun altro poteva raggiungere. Le Giraffe non sono nate direttamente con il collo lungo, ma hanno subito un processo di allungamento molto lento.

Come? Gli individui che, per caso, ovvero per una variazione del DNA, nascevano con il collo leggermente più lungo dei propri fratelli, riuscivano a mangiare più degli altri, che invece potevano brucare solo le foglie più basse degli alberi. Quando queste finivano, solo le Giraffe più “alte” avevano ancora cibo a disposizione. Arrivavano quindi all’età per riprodursi solo le Giraffe con il collo più lungo, che quindi trasmettevano ai discendenti questa caratteristica, ma solo perché era scritta nel DNA.

Uno studioso dei tempi di Darwin, tale Jean-Baptiste Lamarck, affermava un principio completamente sbagliato, chiamato eredità dei caratteri acquisiti. Secondo Lamarck, una Giraffa che, nata con il collo della stessa lunghezza dei genitori, riusciva per stretching ad allungare il collo nel corso della sua vita, trasmetteva questo carattere ai figli. È un po’ come se nostro padre facesse body building e quindi noi nascessimo pieni di muscoli.

Quindi, i figli di una Giraffa nata con il collo lungo potevano avere lo stesso collo dei genitori, un collo più corto, oppure per mutazione del DNA, avere un collo ancora più lungo. Ecco quindi che si evolvono animali alti come la Giraffa, oppure veloci come il Ghepardo, che deve essere abbastanza rapido da catturare le velocissime Antilopi saltanti.

Queste, per avvisare il branco che un predatore è in arrivo, scalciano con le zampe posteriori per mettere in mostra un ciuffo di peli bianchissimi sotto la coda. Il Sole, forte nella savana, si riflette sui peli e tutto il branco è in allarme. Ma un adattamento del genere in una foresta ombrosa non serve a nulla, e infatti, nella foresta non esiste. Allo stesso modo, non troviamo scimmie dalle braccia o gambe lunghe nella savana, ma le troviamo nella foresta, come le Scimmie ragno della foresta amazzonica che sono abilissime a passare da ramo in ramo.

L’evoluzione naturale non svolge nel suo complesso né un’azione positiva, né negativa: dipende interamente dal contesto in cui l’animale vive. Certi adattamenti vanno bene in un ambiente, altri in un altro.

Accade di conseguenza che in ambienti simili vivano animali simili: erbivori molto grossi nelle savane, che sono aperte e quindi lasciano spazio ai predatori, per cui le grosse dimensioni possono rappresentare una difesa perché incutono soggezione. Oppure troviamo molti animali in versione “mini” nelle foreste, dove è difficile passare attraverso il sottobosco. Non per caso (anche se sembra una contraddizione…), l’elefante di savana è il più grande della sua famiglia, mentre quello di foresta è il più piccolo.

Individui simili, però, non hanno necessariamente le stesse origini. Per esempio, moltissimi abitanti del mare hanno forma affusolata, anche se ovviamente Pesci e Cetacei (che sono Mammiferi) hanno origini evolutive differenti: la forma affusolata è una struttura analoga, ovvero i due gruppi hanno trovato conveniente assumere entrambi la stessa forma. Lo stesso discorso vale per Uccelli e Pipistrelli, che hanno in comune sono l’aspetto: quelle degli Uccelli sono vere ali, quelle dei pipistrelli sono dita unite da una membrana, ma entrambi devono volare e quella è la struttura più comoda per farlo.

Così come esistono strutture analoghe, ne esistono di omologhe, ovvero con la stessa origine ma aspetto differente. Che somiglianze vedete fra la pinna di una Balena e la mano di un uomo? Eppure, sotto a quella carne e pelle, le ossa hanno più o meno la stessa struttura.

Perché? È sempre tutto legato alle pressioni dell’ambiente. Nel caso di strutture analoghe si parla di evoluzione convergente, cioè due gruppi tassonomici profondamente differenti hanno scelto entrambi uno stesso modo di risolvere un problema: le ali per chi vola, la forma affusolata per chi nuota, zampe posteriori lunghe per chi salta.

Per le strutture omologhe, invece, l’evoluzione è divergente, cioè sebbene Balene e Uomini hanno avuto un progenitore comune, ad un certo punto hanno occupato ambienti diversi per cui all’uomo faceva comodo avere tutte le dita separate, alla Balena il contrario.

L’evoluzione è una teoria affascinante. Ancora oggi, tuttavia, c’è chi sostiene il creazionismo, ovvero chi afferma che gli animali sono nati così come li vediamo oggi, che non cambieranno mai, e che gli esseri viventi non possono permettersi di perfezionarsi più di quanto non li abbia creati perfetti Dio.

Ovviamente ognuno ha le proprie convinzioni, ma le prove dell’esistenza del processo evolutivo, a partire dai fossili anche umani, che ci collegano a dei progenitori “scimmieschi” e non certo ad Adamo ed Eva, rendono certe credenze un po’ d’altri tempi.

Fra l’altro, è divertente pensare che Dio osservi dall’alto cosa è derivato dal suo “brodo” primordiale…sempre che lui trovi quello che vede divertente…

19 Agosto 2008 - Scrivi un commento