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Evoluzione. La chiave della vita

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di Adriano Madonna
evoluzione

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L’evoluzione accompagna la vita del nostro pianeta sin dal suo primo mattino. Immergiamoci nell’essenza e nella storia di questo straordinario fenomeno.

“Tot sunt species quot ab initio Supremum Ens creavit (Le specie sono tante quante l’Ente Supremo, in origine, ne creò). Questa frase è la sintesi di un pensiero scientifico e una pagina di storia della scienza della vita.
Si attribuisce a Carl Von Linneus, più conosciuto come Linneo (1707-1778), celebre naturalista svedese a cui si deve “l’invenzione” della nomenclatura binaria, ossia la classificazione di tutti gli organismi con due parole: la prima indica il genere e la seconda la specie.

Linneo

Carl Von Linneus 

Linneo, con questa affermazione, che possiamo leggere nel suo “Systema naturae” (1735), negava che da una specie preesistente potesse derivare un’altra specie, quindi negava il concetto di speciazione, che, invece, è alla base della biologia moderna.

Systema naturae
La vecchia teoria di Linneo prende il nome di “Teoria conservazionista o fissista” ed è di matrice ecclesiastica. A quei tempi, la Chiesa, che dettava la sua predominanza praticamente su tutto, scienze comprese, affermava (e ne imponeva il concetto) che ogni specie vivente fosse stata creata da Dio “ab initio”, cioè in origine, e che non esistono specie derivanti da altre specie, poiché le specie sono solo quelle che Dio creò. Alcune, come i dinosauri, sono scomparse, ma quelle attualmente viventi sono parto della creazione e non frutto della elaborazione di specie precedenti.
Non sappiamo se Linneo la pensasse esattamente così o se quanto affermava non derivasse, invece, dal timore di mettersi contro la Chiesa. Del resto, dopo un solo secolo, il mucchietto di ceneri di Giordano Bruno era ancora caldo in Piazza di Campo De’ Fiori, a Roma, e anche se i tempi erano un po’ cambiati, era certamente conveniente non andare troppo controcorrente.

giordano bruno

Giordano Bruno

Conservazionismo ed evoluzionismo
Siamo, dunque, nel 1700, in pieno periodo conservazionista. Leibniz dettava le regole del creato e dell’universo con le monadi, unità intrasformabili: Dio la prima monade, poi le monadi costituenti la materia seconda, che forma il corpo dei viventi.

Per nefasta prepotenza della Chiesa, si venivano a negare concetti di trasformismo ammessi in tempi lontanissimi: ricordiamo quel “Panta rei” di Eraclito, “tutto scorre, tutto cambia, tutto si trasforma”, il concetto del divenire, che il filosofo greco detta nella sua
opera “De Natura”, cinquecentotrentacinque anni prima della nascita di Cristo.

Ma poi, dato che, in verità, tutto si evolve, si modificò anche il pensiero degli scienziati e ciò avvenne nel momento in cui avanzò e si affermò la scienza della paleontologia e i fossili furono considerati non più ninnoli da arredamento ma immagini sulla pietra delle forme di vita degli inizi della storia del mondo.
Si notarono le evoluzioni degli arti e di altre parti anatomiche e nello stesso tempo fu evidente la grande somiglianza di molti organismi primitivi con quelli attuali.

fossili

Un importante dissenso alla teoria conservazionista di Linneo si ebbe nel momento in cui il naturalista Jean Baptiste Monet, cavaliere di Lamarck (1744 – 1829), spiegò l’evoluzione degli esseri viventi con la “Teoria dell’uso e del disuso”. Diceva Lamarck: “Un organo del corpo che viene usato si rafforza e si sviluppa, quindi si ottimizza e, eventualmente, si trasforma. Di contro, un organo che non viene usato si indebolisce, si atrofizza e, eventualmente, scompare”.

la teoria di Lamarck 2

E l’origine di queste trasformazioni? Le trasformazioni dell’ambiente, ovviamente! Un ambiente che muta, infatti, comporta un modo di vita, di muoversi, di nutrirsi, addirittura di elaborare strategie di sopravvivenza e di riproduzione in maniere diverse, con diverso uso del proprio organismo e, quindi, con maggiore uso di alcune sue parti e minore uso di altre.
Forse, primo dei suoi tempi, Lamarck ammise una trasformazione della specie, attribuendone le cause alle mutazioni dell’ambiente.

La selezione naturale
Il concetto di Lamarck venne ripreso ed elaborato da Charles Darwin, convinto che le specie discendessero tutte da antenati comuni e fossero sottoposte a un continuo processo di trasformazione che desse origine, nel tempo, a specie successive.

Charles Darwin

In particolare, Darwin asseriva che per adattarsi alle mutazioni dell’ambiente, quindi a nuove situazioni, una specie debba elaborare nuove caratteristiche, dette “caratteri derivati”. Questi possono essere letali o vitali. Sono definiti letali quando non riescono a risolvere il problema dell’adattamento al nuovo ambiente e in questo caso la specie soccombe e scompare. Quando, invece, i caratteri derivati sono vitali, la specie sopravvive, si adatta alle nuove condizioni ambientali e, cosa importante, trasmette alle generazioni postume le nuove caratteristiche, che si perfezionano ulteriormente nel tempo.

la teoria di Lamarck

Il processo vitale viene affrontato e superato dagli individui che hanno maggiore facilità ad adattarsi. Oggi, alla luce dei traguardi della biologia molecolare, possiamo dire che gli esseri che si adattano più facilmente sono quelli maggiormente inclini a mutazioni genetiche tali da consentire l’adattamento.

Questo concetto, espresso da Darwin, prende i nome di “Selezione naturale”.

selezione naturale 2

A questo punto, è doveroso aggiungere qualcosa che spesso si ignora: quando si parla di evoluzione delle specie, il pensiero va solo e soltanto a Charles Darwin, il quale trattò tutto questo nella sua opera “L’origine delle specie”, del 1859. Ma ci furono anche altri scienziati che elaborarono le stesse teorie e alcuni vicinissimi a Darwin, come Alfred Russel Wallace (1823-1913), che, contemporaneamente a Darwin, espresse gli stessi concetti, anzi, glieli comunicò epistolarmente. A voler essere obiettivi, quindi, si dovrebbe parlare di “Teoria evoluzionistica di Darwin e Wallace”, ma si cita solo Darwin, certamente perché questi era “figlio d’arte” e, quindi, più famoso: era, infatti, nipote di Erasmus Darwin, apprezzato naturalista, autore delle opere “Zoonomia” e “Gli amori delle piante”. Wallace, invece, pur avendo partecipato a diverse spedizioni scientifiche con alterni successi (fu sfortunata una sua campagna in Amazzonia), era molto meno noto di Darwin e di lui, in seguito, nessuno più si ricordò.

Evoluzione come
Dando per scontato il fenomeno dell’evoluzione, viene spontaneo chiedersi come questo avvenga materialmente. Vediamo, dunque, come lo spiega Darwin: gli organismi viventi, riproducendosi, trasmettono i loro caratteri alle generazioni postume e questi caratteri sono immutati o quasi immutati. Con un pacchetto di caratteri sempre uguali, tutti gli individui delle generazioni che si susseguono dovrebbero essere uguali o quasi uguali, ma Darwin asserisce che il patrimonio di caratteri (non parliamo ancora di geni, poiché Darwin non conosceva il DNA!) è soggetto a trasformazioni e a modifiche, perché le sue particelle si duplicano in maniera un po’ diversa e le mutazioni si trasmettono dai genitori ai figli. Nascono, quindi, i cosiddetti mutanti, che differiscono in qualcosa dai loro genitori. Per il principio della selezione, dunque, è automatico che i mutanti che dovranno sopravvivere e trasmettere i caratteri alla discendenza saranno quelli con caratteristiche compatibili con l’ambiente. I mutanti, dunque, possono condurre una sorta di minuziosa esplorazione dell’ambiente e modificarsi in ogni direzione. Questo concetto prende il nome di “Radiazione evolutiva o carattere opportunistico dell’evoluzione”.

Ai giorni nostri…
In tutto ciò che abbiamo detto sino a questo momento ci sono le spiegazioni di quanto avviene sulla terraferma e sott’acqua per quanto riguarda la vita delle terre emerse e quella subacquea. Anche le nuove specie che colonizzano con continuità il nostro Mediterraneo sono un aspetto dell’evoluzione: raggiungono il nuovo mare e, quindi, il nuovo ambiente, a cui, è certo, molti individui non sanno adattarsi e soccombono. Altri, con caratteristiche più consone alla diversa situazione ambientale, sopravvivono, si fortificano e fortificano i figli e i figli dei figli.

presenze aliene nel Mediterraneo

Nel nostro Mediterraneo ciò avviene da sempre, anche se il fenomeno forse non è mai stato tanto evidente come oggi, momento della storia del pianeta in cui ci sembra che i mutamenti ambientali abbiano calcato il piede sull’acceleratore.
Essi sono tanto evidenti perché tanto veloci (tenendo però presente che non conosciamo ciò che è accaduto in tempi trascorsi).
In ogni caso, non dimentichiamo che la colonizzazione del Mare Nostrum da parte di specie provenienti da altri mari ebbe inizio già dopo l’ultima glaciazione e cioè circa diecimila anni fa, quando il Mediterraneo restò praticamente deserto e i fondali furono occupati da specie aliene poiché quelle autoctone, che avrebbero potuto opporre resistenza alla colonizzazione, erano pochissime.

Un bellissimo progenitore
I tunicati (o urocordati) sono un subphilum dei cordati e posseggono, allo stadio larvale, una corda dordale, ovvero un cordone di cellule che giunge fino alla coda della larva e ha funzioni di sostegno. Su un piano evolutivo, la corda è l’unità ancestrale della colonna vertebrale.
Tirando le somme, si può asserire che questi organismi sono i nostri progenitori, così come dei pesci e di tutti i vertebrati. E’ opinione generale degli zoologi che i primi cordati fossero proprio degli invertebrati, come Clavelina lepadiformis, un bellisimo tunicato che spesso incontriamo sott’acqua.

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Clavelina lepadiformis

Negli anni Venti, il biologo inglese Walter Garstang avanzò l’ipotesi, universalmente accettata, che i cordati ancestrali fossero organismi bentonici sessili (ancorati al substrato) dotati di un apparato branchiale che provvedeva anche all’alimentazione per filtrazione, simile a quello degli attuali ascidiacei. Garstang ipotizzò anche che la larva divenne un organismo a sé stante essendo diventata più longeva dello stadio adulto (quello sessile metamorfosato) e avendo sviluppato degli organi riproduttivi. In questo caso, avrebbe trasmesso alle generazioni postume anche la corda di cui era dotato, aprendo così la via all’evoluzione degli altri cordati e, quindi, anche dei vertebrati.

Questo fenomeno prende il nome di neotenia e significa, appunto, riproduzione ad opera di un individuo adulto simile a una larva.

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[Evoluzione, la chiave della vita (1) – Continua]

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Dott. Adriano Madonna, biologo marino, ECLab Laboratorio di Endocrinologia Comparata, Dipartimento di Biologia,Università degli Studi di Napoli “Federico II”

 

 

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