Evoluzione1

La teoria dell’evoluzione
Storia di un “come” che voleva
essere un “perchè”
La varietà dei viventi
OPPURE
“le forme di vita più
semplici precedono
quelle complesse. Gli
uomini derivano dai
pesci” (Anassimandro, VI
sec.a.C.)
Le specie non si evolvono, sono
immutabili. Le forme di vita sono
in scala gerarchica, dalle forme
più semplici a quelle più
complesse, all’apice l’uomo
(scala naturae). (Aristotele, IV
sec. a.C.)
Dopo di loro, la domanda “Come
mai gli esseri viventi hanno quel
determinato aspetto e non un
altro?” semplicemente non si
pone per quasi 2000
anni…perché…
Il livello ontologico-filosofico: la
fede nella creazione
• Indaga sul perché dell’essere in sé,perché
c’è qualche cosa e non niente. Riguarda la
differenza tra il niente e qualcosa
• La bellezza e l’armonia del Creato dimostra non
solo il Disegno del Creatore, ma anche
l’esistenza di una Provvidenza ininterrottamente
impegnata a vegliare ed assistere ogni creatura.
• Pone la questione ad un livello
principalmente ontologico, non
fenomenologico.
Il livello fenomenologico: Il fissismo
Nasce da una interpretazione letterare della Bibbia, a cui si vuole
dare una valenza di natura scientifica..
C. Von Linnè (1707-78 )
“…Noi contiamo tante specie
quante diverse forme furono create
in principio. Vi sono tante specie
quante diverse produsse in
principio l’Ente infinito…”
Philosophia botanica 1770
Georges-Louis Buffon (1707- 1788 )
…attraverso la rivelazione tutti gli animali
hanno partecipato in egual misura alla
grazia della creazione e la prima coppia di
ogni specie uscì pienamente formata dalle
mani del Creatore…
Histoire Naturelle 1753
L’evoluzionismo: il mondo e gli esseri
viventi in divenire
pre-darwiniano
prima metà del ‘700
• Viene formulato per riorganizzare le nuove scoperte in
campo biologico e geologico, aumentate in risposta alla
crescente richiesta di risorse, tecnologia, nuovi prodotti e
materie prime.
• Viene formulato in chiave anticreazionista. Il
creazionismo appariva, ai filosofi, un anacronistico e
incongruo impaccio alla libera indagine sul cosmo.
• Viene appoggiato e diffuso dall’Enciclopèdie, organo
della borghesia artigianale, dell’aristocrazia illuminata,
dell’ideologia materialistica
L’evoluzionismo pre - Darwinaiano
• Si è costruito attorno ad una
preposizione assiomatica: gli
organismi viventi sono in equilibrio
con il loro ambiente, poiché
l’ambiente cambia, debbono
cambiare anch’essi, altrimenti sono
condannati a scomparire.
• Che l’ambiente cambiasse era
provato(fossili, geologia). Si trattava di
chiarire in quale modo e con quali
mezzi mutassero anche i viventi
Erasmus Darwin
J. B. Lamarck
FISSISMO/
CATASTROFISMO
Le specie
viventi, vegetali
e animali, sono
sempre esistite
come oggi le
possiamo
osservare/dopo
ogni evento
catastrofico, una
nuova creazione
CREAZIONE
EVOLUZIONE
Indaga sul perché
Comparsa di
dell’essere in
nuove specie da
sé,perché c’è
specie
qualche cosa e non
preesistenti. Gli
niente. Riguarda la
organismi
differenza tra il niente cambiano
e qualcosa. La
aspetto nel
creazione non
tempo in
esclude l’evoluzione
risposta
all’ambiente.
Livello
Natura in divenire
ontologico
Livello
fenomenologico
livello
fenomenologico
J. B. Lamarck
Negli esseri viventi è presente una spinta interna al cambiamento
che si manifesta attraverso l’uso e il disuso delle parti (“l’uso
potenzia l’organo mentre il disuso lo atrofizza”) e l’ereditarietà dei
caratteri acquisiti.
“Una gran quantità di dati ci insegna che,a mano a mano che gli
individui di una delle nostre specie cambiano di situazione, di
clima di modo di essere o di abitudine, subiscono influenze che ne
mutano a poco a poco la consistenza e le proporzioni delle
parti”…
“Nello stesso clima situazioni ed esposizioni molto diverse dalla
originarie fanno dapprima semplicemente variare gli organismi
che vi sono esposti, ma a seguito di molto tempo il protrarsi delle
nuove condizioni ambientali conducono gli individui a contrarre
mutamenti che diventano in qualche modo essenziali alla propria
esistenza di modo che,a seguito di molte generazioni quegli
individui appartenenti originariamente alla stessa specie, si
trovano trasformati in una specie nuova, diversa dalla prima”…
Jean Baptiste Lamarck, Philosophie zoologique, 1876
LAMARCK
1892
L’uccello attirato dal bisogno
sull’acqua, ove trova la preda che
lo fa vivere, allarga le dita dei
piedi allorché vuole battere
l’acqua e muoversi su di essa: la
pelle che unisce le dita alla loro
radice, a seguito delle continue
sollecitazioni, prende l’abitudine di
distendersi. È così che si sono
formate, con l’andar del tempo, le
ampie membrane che uniscono le
dita delle anatre, delle oche e di
altri uccelli.
Sforzi simili, compiuti per
nuotare, cioè per spingere
l’acqua al fine di spostarsi entro
questo liquido, hanno disteso in
modo analogo le membrane che
uniscono le dita delle rane, delle
tartarughe marine, ecc.
LAMARCK
1892
Al contrario, l’uccello che per il suo
modo di vivere si abitua a
posarsi sugli alberi, e che
discende da individui che
avevano tutti contratto questa
abitudine, ha necessariamente le
dita dei piedi più allungate e
conformate diversamente da
quelle degli uccelli acquatici
considerati prima.
Col tempo le sue unghie si sono
allungate, appuntite e incurvate a
falce per meglio agguantare i
rami sui quali l’uccello si riposa
tanto spesso ...
Erasmus Darwin
Lo sviluppo
dell’organismo, così
come lo sviluppo della
personalità umana, si
determina grazie al
succedersi di interazioni
contrastanti. La
fisionomia degli
individui è il frutto
dell’interazione tra
popolazione e ambiente.
(Zoonomia, Gli amori
delle piante, 1794-1806).
Charles Lyell (1787-1875)
•Il padre della geologia
(principles of geology, 1833)
•Con lui, lo studio delle scienze
della terra diventa sistematico.
•Dilata la cronologia del pianeta
•La terra non è sempre stata
così come la vediamo ma ha
subito dei mutamenti lenti e
progressivi.
•Lo studio dei fenomeni attuali
è la chiave per capire gli eventi
terrestri del passato
Malthus e la socio-economia
•La popolazione tende ad accrescersi più rapidamente (progressione
geometrica) di quanto si acrrescano le sussitenze (progressione
aritmetica).
•Ogni generazione paga un tributo (mortalità) per carestie ed epidemie.
•La conseguenza è la lotta per la sopravvivenza
Charles Darwin e il viaggio sul
brigantino Beagles (1831-1836)
Nasce nel 1809, studia a Edimburgo
(medicina) e a Cambridge (teologia). La
sua preparazione è sommaria e non
naturalistica: “..I tre anni passati a
Cambridge furono sprecati, in modo
altrettanto completo dei due anni
passati ad Edimburgo o di quelli della
scuola media.”(Autobiografia)
Le osservazioni di Darwin
“… mi venne improvvisamente da pensare che le modificazioni
favorevoli tenderebbero ad essere conservate e quelle sfavorevoli ad
essere eliminate”…(Darwin, Autobiografia)
On the Origin
of Species (1859)
“ Si può dire che la selezione
naturale scruta di giorno in
giorno, di ora in ora, in tutto il
mondo, qualsiasi variazione
anche la più leggera, rifiutando
quel che è cattivo e
accumulando quel che è
buono; lavorando
silenziosamente e
insensibilmente al
perfezionamento di ciascun
vivente in rapporto alle sue
condizioni di vita…”
Dal Catalogo di Buffon
On the Origin
of Species (1859)
“…Grazie a questa lotta per la vita, qualunque
variazione, anche se lieve, qualunque ne sia
l’origine, purchè risulti in qualsiasi grado utile ad
un individuo appartenente a qualsiasi specie,
contribuirà alla conservazione di quell’individuo
e, in genere, sarà ereditata dai suoi discendenti.
A questo principio, grazie al quale ogni più
piccola variazione, se utile, si conserva, ho dato
il nome di selezione naturale: essa non potrebbe
fare nulla se non si verificassero variazioni
favorevoli…”
On the Origin
of Species (1859)
“..Nei capitoli precedenti, parlando delle
variazioni (…) mi sono espresso come se
fossero dovute al caso. Naturalmente si
tratta di una espressione assolutamente
scorretta che, però, serve a far capire
chiaramente la nostra ignoranza delle
cause di ciascuna variazione particolare.”
La selezione naturale conserva e accumula nel
corso dei millenni quelle piccole variazioni
casuali che rendono alcuni individui più adatti a
vivere nel loro ambiente e a uscire vittoriosi
nella lotta per la sopravvivenza
In sé le variazioni non hanno né scopo né
direzione (non c’è finalismo) ma possono
essere più o meno utili a un organismo per la
sua sopravvivenza e per la sua riproduzione.
I pilastri della teoria darwiniana
• Esiste, per natura, una grande variabilità
• Gli individui di ogni specie differiscono l’uno dall’altro per
caratteri che insorgono in modo casuale
•Ogni generazione produce più prole di quanta possa
sopravvivere: la competizione tra gli individui determina
una “lotta per l’esistenza”
•Arrivano a riprodursi solo gli individui che nella
competizione hanno il sopravvento (“sopravvivenza del più
adatto”). La qualità di “più adatto” si manifesta nel
successo riproduttivo, unico evento rilevante ai fini
dell’evoluzione
•Il più adatto in quel momento e in quell’ambiente trasmette
alla discendenza i suoi caratteri e quindi l’evoluzione
procede per piccoli passi : “Natura non fecit saltus”
•Nel tempo si producono nuove specie
“…quando concepisco tutti gli esseri non come
creazioni speciali bensì come discendenti diretti di
alcuni (…) mi sembra che ne escano
nobilitati.”(The origins of species)
Da cosa si origina la specie?
• La specie è il frutto dell’interazione tra l’ambiente
(selezione naturale) e la diversità casuale esistente
tra gli individui appartenenti alla stessa popolazione
• Il processo di selezione naturale dei più adatti
comporta una trasformazione costante dell’intera
popolazione di una specie
• Essa sfuma lentamente nella specie successiva
senza interruzione oppure dà origine lentamente a
due o più specie discendenti (anello di
congiunzione)
• L’evoluzione è data dall’accumulo regolare di piccoli
cambiamenti ereditari nel corso di tempi lunghissimi
tanto da permettere le ampie differenze morfologiche
tra le specie
•Darwin si concentrò per fare accettare prima
di tutto il concetto di selezione naturale come
componente fondamentale dell’evoluzione
(doveva scardinare l’idea di fissismo).
•l’evoluzione è il risultato dell’accumularsi,
negli individui di una specie di generazione in
generazione, di piccoli cambiamenti
ereditari nel corso di tempi lunghissimi
(gradualismo filetico).
•Il fattore tempo diventa fondamentale per
giustificare le vistose diversità anatomiche
esistenti tra generi, famiglie, ordini, classi
diverse di organismi.
•I piccoli cambiamenti(Microevoluzione) si
sommano per dare luogo alle grandi diversità
(Macroevoluzione)
•L’evoluzione darwiniana implica gli anelli
di congiunzione
Evoluzione del cavallo: caso classico di evoluzione
della specie interpretabile con il modello darwiniano
Negli ultimi 60 milioni di anni il piccolo
Hyracoterium e le forme affini sono
state sostituite gradualmente da
membri del genere Equus
caratterizzati da
* una taglia sempre maggiore,
* un minor numero di dita
* denti sempre più adatti a un
animale che vive nella prateria
(albero evolutivo ricostruito in base ai
reperti fossili)
Un altro esempio di micro evoluzione (in
tempi rapidi, quindi osservabile)
• BISTON BETULARIA
• Il processo di
industralizzazione in
Inghilterra determinò
un inquinamento che
causò il cambiamento
del colore dei tronchi
in nero e
conseguentemente
anche il colore delle
ali della farfalla
Il modello
della diversità
in natura è
simile ad un
albero, non ad
una scala. Dal
semplice al
complesso
Esplosione di flora e fauna nel cambriano
Storia evolutiva
degli animali
MACROEVOLUZIONE
MA DOVE SONO GLI ANELLI DI
CONGIUNZIONE?
Le prove a favore del processo
evolutivo: l’evoluzione è un fatto
•
•
•
•
•
L’evoluzione è suffragata da un gran
numero di prove:
la documentazione fossile
la biogeografia (distribuzione
geografica delle specie)
l’anatomia comparata
l’embriologia comparata
la biologia molecolare
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
1. Lo studio dei fossili
FOSSILE: Ciò che rimane di un organismo
o il segno evidente della sua presenza (come
un’impronta).
Può essere
una parte dura non
alterata (denti, ossa) A
una parte pietrificata
(legno, osso) B
A. cranio fossile di
Homo erectus
D.esempio di resti
organici: una foglia
B.albero
pietrificato
C. calchi di ammoniti
un’impronta nella
roccia, o un calco C
F.Uomo mummificato
del Similaun
una parte molle non
alterata o parzialmente
alterata D,E,F
E.Insetto imprigionato
nell’ambra
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
1. Lo studio dei fossili
La DOCUMENTAZIONE FOSSILE
(serie ordinata di fossili che affiorano
in rocce sedimentarie databili)
fornisce una delle prove più importanti dell’EVOLUZIONE
I FOSSILI
DOCUMENTANO I CAMBIAMENTI CHE
LA VITA HA SUBITO NEL TEMPO
DIMOSTRANO CHE GLI ESSERI VIVENTI
SI SONO EVOLUTI IN UNA SEQUENZA
CRONOLOGICA
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
1. Lo studio dei fossili
La balena Basilosaurus,
oggi estinta. Era dotata
di arti posteriori lunghi
circa 50 cm (di cui si
possiede il reperto
fossile).
Le balene attuali sono
prive di arti posteriori,
ma possiedono le ossa
della gamba e del piede
ridotte ad abbozzi non
funzionali al
movimento(es. di organi
vestigiali). Gli arti
anteriori svolgono invece
la funzione di pinne
TUTTE
derivano dall’evoluzione
di mammiferi a quattro
arti che vivevano sulla
terraferma 55 milioni di
anni fa
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
2. La biogeografia
Come mai luoghi con clima e topografia simili sono popolati da
organismi molto differenti?
Cosa osservò Darwin:
•l’ambiente delle isole Galapagos era più simile a quello di altre isole
tropicali, anche distanti, che non al vicino continente sudamericano
•eppure gli animali delle isole Galapagos erano più simili alle specie
continentali che agli animali delle isole con habitat simile (es. le 13
specie di fringuelli osservate da Darwin erano simili a specie
sudamericane)
Ognuna di queste specie NON era stata creata
separatamente dalle altre e
deduzione
distribuita sulle isole, MA TUTTE
derivavano da un ANTENATO COMUNE
proveniente dalla terraferma
Si abbandona la dottrina creazionista che prevede che ogni specie sia stata
creata per un certo tipo di vita e sia stata posta nella località a cui è stata adattata
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
2. La biogeografia
Perché l’Australia è completamente priva di mammiferi
autoctoni placentati, ma possiede una grande quantità di
marsupiali?
In Australia esistono 57 specie di canguri:
• ognuna è stata creata separatamente e poi collocata in
Australia? E perché solo lì?
OPPURE
• è esistito in Australia un marsupiale ancestrale che è comparso
DOPO che il continente australiano si era staccato dagli altri e ha
dato origine a tutte queste forme chiaramente imparentate?
N.B. fossili di marsupiali estinti erano stati descritti molti anni
prima che Darwin visitasse l’Australia a bordo del Beagle
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
2. La
biogeografia
Nonostante le
straordinarie
somiglianze, tutti i
mammiferi
PLACENTATI e
MARSUPIALI sono
più imparentati tra loro
che con il
corrispondente animale
appartenente all’altro
gruppo.
Le somiglianze derivano
dal fatto che essi si sono
evoluti,
SEPARATAMENTE, MA
per vivere in ambienti
simili tra loro
Placentati
Marsupiali
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
3. L’anatomia comparata
ANATOMIA
COMPARATA
È la disciplina che mette a confronto le strutture corporee di
specie diverse
Osservando per esempio gli arti anteriori di
Coccodrillo
Uccello
Balena
Cavallo
Pipistrello
Uomo
si può osservare che sono costituiti
dagli STESSI ELEMENTI SCHELETRICI
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
3. L’anatomia comparata
strutture
omologhe
Le ossa degli arti anteriori
di questi vertebrati sono
contraddistinte da più
colori per evidenziare le
somiglianze fondamentali
che si osservano nella
struttura e
nell’organizzazione in
rapporto all’arto di un
Omologia:
somiglianza
strutturale ma non
sempre
funzionale
riscontrabile in
organismi di
specie diverse
che si ritiene
abbiano un
antenato comune
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
3. L’anatomia comparata
STRUTTURE OMOLOGHE:
costituiscono una prova dell’EVOLUZIONE
Considerato che negli arti anteriori di questi organismi
esistono gli stessi elementi scheletrici anche se le funzioni
sono assai diverse
Se queste strutture si fossero sviluppate indipendentemente, data la
loro funzione, sarebbero state progettate in modo diverso
INVECE
La loro somiglianza strutturale è collegabile alla discendenza da un
antenato comune
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
4. L’embriologia comparata
EMBRIOLOGIA
COMPARATA
È la disciplina che mette a confronto le strutture corporee che
compaiono durante lo sviluppo embrionale di organismi di
specie diverse
Le specie imparentate presentano
stadi simili nel corso dello sviluppo
embrionale
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
4. L’embriologia comparata
In TUTTI gli embrioni di vertebrati esiste uno stadio in cui ai
lati della gola sono presenti strutture chiamate
tasche branchiali
DA DARWIN
ALLA
SINTESI MODERNA
TEORIA SINTETICA
DELL’EVOLUZIONE
La combinazione della teoria di Darwin con i
principi della genetica e con le numerose
scoperte della biologia molecolare è detta sintesi
neodarwiniana o teoria sintetica dell'evoluzione
(Evolutionary Synthesis).
Il termine Evolutionary Synthesis fu coniato nel
1942 da Julian Huxley ed il termine "sintesi"
allude all'aggiornamento della teoria darwiniana
con l'apporto del pensiero di scienziati di
differente formazione, come il paleontologo
G.G.Simpson, gli zoologi T.Dobzhansky e
E.Mayr.
TEORIA SINTETICA DELL’EVOLUZIONE
Tutti i cambiamenti osservabili a livello
macroscopico sono riconducibili a piccole
innovazioni nel corredo genetico (mutazioni)
sotto la pressione costante e direttiva della
selezione naturale.
Qualsiasi fenomeno evolutivo doveva essere il
frutto di lente modificazioni del corredo
genetico, indotte e fissate dalla selezione
naturale (gradualismo filetico)
Le discontinuità (mancanza Degli anelli di
congiunzione) furono interpretate come un
“caso speciale” dello stesso processo
continuo, e si imputava la loro esistenza
principalmente al mancato ritrovamento di
fossili oppure, in seconda misura, ad
“accidenti” (esempio separazioni geografiche)
che dividevano le popolazioni. Si verificava,
così, che le mutazioni ambientali indirizzavano
gli individui verso vie evolutive divergenti, da
cui la nascita di nuove specie.
INTEGRAZIONI SUCCESSIVE ALLA
TEORIA DI DARWIN
• Le differenze che sussistono tra gli individui (Darwin
non poteva spiegare la causa della variabilità tra gli
individui né dimostrare come si trasmettessero i caratteri
alla progenie) sono attribuite al genoma e alle sue
mutazioni casuali.
• Grazie alle leggi di Mendel (1865) viene introdotto un
modo nuovo di studiare la trasmissione dei caratteri:
si arriva a distinguere quali mutazioni si ereditano e
quali no, introducendo il concetto di:
Linea somatica
Linea germinale
EVOLUZIONE
MICRO
EVOLUZIONE
ACCUMULO DI
MUTAZIONI A
LIVELLO DEL DNA
MACRO
EVOLUZIONE
PROCESSI
EVOLUTIVI AVVENUTI
SU GRANDE SCALA
IN TEMPI GEOLOGICI
LE PROVE
DELL’EVOLUZIONE
Specie strettamente
correlate hanno in
comune una
percentuale di DNA e
proteine maggiore
rispetto a specie non
imparentate
5. La biologia molecolare
Aspetti fondamentali della teoria sintetica
dell’evoluzione
• Tutti gli organismi discendono sicuramente da un unico
capostipite
• La variabilità individuale è frutto delle mutazioni che,
attraverso ricombinazioni alleliche, interazioni geniche e
crossing-over, arricchiscono il campionario dei diversi
aspetti che ogni carattere può assumere.
• L’evoluzione è un fenomeno di popolazione e non opera
su un genotipo ma sull’intero patrimonio genetico (Pool
genico)
• La selezione naturale preserva le mutazioni vantaggiose,
i cui portatori aumenteranno di frequenza da una
generazione all’altra, ed elimina più o meno rapidamente
quelle svantaggiose.
• Si impone il “riduzionismo genetico”(ogni proprietà
esterna è spiegata con mutazioni del DNA)
Il modello darwiniano non risponde
completamente. Lascia domande aperte…
• Dove sono gli anelli di congiunzione?
• Le lacune nella documentazione fossile è solo perché
non troviamo il fossile o perché non c’è? (discontinuità
nel processo evolutivo)
• Come spiegare “l’esplosione del Cambriano” ed il rapido
ripopolamento di specie dopo le grandi estinzioni di
massa? (troppo breve il tempo dell’evoluzione..)
• I caratteri degli organismi sono sempre “vantaggiosi”?
• Non stupisce che noi e lo scimpanzè condividiamo il
99% del DNA. Stupisce come quell’ 1% ci renda così
diversi!! (forse non è solo un problema di mutazioni e di
pressione ambientale, bisogna andare sulla proteomica)
• Il “caso” ha libero accesso a tutto il nostro pool genico ?
L’occhio del trilobite e …
La teoria degli equilibri punteggiati
Nel 1971, un paleontologo del Museo delle
scienze di N.Y. Eldridge, pubblica un lavoro sui
trilobiti.Le specie in oggetto si era mantenuta
stabile per almeno 6 Ma, l’evoluzione di questa
specie di artropode era stata improvvisa, c’era
stata convivenza tra le specie e la nuova specie
era dotata di un fattore non collegabile
all’ambiente né in termini di vantaggio (occhio con
17 lenti anziché 18) né in termini di adattamento
ad una variazione ambientale. La specie con
occhi a 17 lenti aveva fatto estinguere l’altra
specie a 18 lenti. (lotta tra specie e non lotta fra
individui)
Nel 1972, il collega Gould, pubblica analoghi
risultati studiando le chiocciole terrestri.
Ne emerge una nuova chiave d’interpretazione
dei meccanismi dell’evoluzione: la teoria degli
equilibri punteggiati
Un modello alternativo
dell’evoluzione
•
•
•
•
•
•
•
•
L’evoluzione non è un processo graduale ma può essere discontinuo
La vita sulla terra è stata caratterizzata da lunghi periodi di stabilità alternati
a con brevi eventi di speciazione, estinzione e rapida sostituzione
La specie è un’entità reale e non un segmento temporaneo della linea
evolutiva
Nello stesso modo in cui due individui competono tra loro nella
sopravvivenza, anche le specie possono farlo e quindi estinguersi a causa,
tra l’altro, della lotta con i propri stessi discendenti
Non sempre la specie è l’esito passivo della selezione ambientale ma si
assiste ad eventi di speciazione senza che l’ambiente sia cambiato.
La speciazione allopatrica poteva essere estesa su scala geologica e
globale
L’estinzione e la sostituzione di una specie possono avvenire a causa della
competizione tra due o più specie e non per il progressivo disadattamento
di una singola specie e la sua nicchia ambientale.
Nei periodi di stabilità non si assiste all’accumulo di piccole variazioni
indotte dalla selezione naturale
Le “limitazioni architettoniche in campo biologico
La scienza dell’ EVO - DEVO
La cupola centrale della cattedrale
presenta nei mosaici una
iconografia dettagliata. Ogni circolo
è suddiviso in quadranti e ogni
quadrante incontra uno dei quattro
pennacchi negli archi sotto la
cupola.
I pennacchi sono dei sottoprodotti
architettonici necessari quando una
cupola è inserita su archi tondi.
I disegni sono così elaborati che
si avrebbe la tentazione che i
pennacchi esistano perché
contengono i disegni (i disegni
come causa dei pennacchi) e non
che i disegni abbiano quella
conformazione perché esistono
obbligatoriamente i pennacchi (il
sistema inizia con una limitazione
architettonica che fornisce uno
spazio nel quale ha lavorato il
mosaicista).
I sacrifici umani degli aztechi sono nati per una cronica mancanza di
proteine?
Oppure un sistema sviluppato per altre ragioni (religiose, culturali, ecc.) ha
generato un sempre maggior numero di corpi freschi e questi furono usati per
qualcosa?
Programma adattazionista o del
paradigma di Pangloss (Voltaire)
• “Le cose non possono essere in altro
modo che come sono…Ogni cosa è fatta
per lo scopo migliore. I nostri nasi sono
fatti per portare gli occhiali. Le gambe
sono fatte per portare le brache, e noi le
portiamo”. (Voltaire)
Evoluzione degli organismi
Programma adattazionista
• Fede nel potere della
selezione naturale come
agente ottimizzante
• Organismo come insieme
di caratteri unitari, su cui
ricercare per ciascuno
una storia adattativa o
una convenienza
ambientale
Bauplane (piano costruttivo)
• Organismo come unità
integrate, con piani
costruttivi costretti dalla
dall’eredità filogenetica
con una architettura che
rende l’effetto della
selezione secondario
(adattamento come
epifenomeno e non come
fenomeno)
Un esempio: le zampe anteriori del
tirannosauro
• Sono di dimensioni ridotte in modo
abnorme rispetto al resto del corpo.
Perché?
• “Come Tirannosaurus usasse le zampe
anteriori è un problema. Erano troppo
corte persino per raggiungere la bocca.
Forse erano usate dall’animale per alzarsi
da una posizione distesa.”(Museo Boston)
Oppure..ipotesi non adattativa
• Non si dubita che Tirannosaurus usasse le
zampe anteriori per qualcosa.
• Esse sono il prodotto di omologhi funzionali
normali negli antenati (allosauri)
• Si può verosimilmente trattare del risultato della
correlazione dello sviluppo relativo della testa in
rapporto alle zampe posteriori (organismo non
atomizzato in particolari discreti e trattatati
singolarmente ma visto come unità complessiva)
conclusioni
• “Sono convinto che la selezione sia stata il
mezzo principale, ma non esclusivo, del
cambiamento” (Darwin, 1872)
• “non ho mai affermato che l’evoluzione della
specie dipenda solamente dalla selezione
naturale”(Darwin, 1880)
• Le costrizioni del progetto architettonico
sono ancora più interessanti da studiare di
quanto non lo siano le forze della selezione
che possono mediare il cambiamento
quando questo avviene.