Teorie evolutive

L'EVOLUZIONE E LA SPECIE - IL CONCETTO DI SPECIE
Le specie oggi viventi, sia animali che vegetali, sono classificate secondo il metodo introdotto
dal fissista Carlo Linneo (1707 – 1778) nel `700 (per una definizione di "fissismo" vedi più
avanti). Tale sistema è caratterizzato da una successione di livelli di classificazione che, a
partire dal più generale e ampio fino al più particolareggiato, permettono di individuare ogni
singola specie. Quest' ultima rappresenta l'unità sistematica fondamentale: un gruppo di
individui che sono tra loro interfecondi e danno prole fertile per ogni generazione
successiva; gli uomini sono tutti interfecondi quindi fanno parte della stessa specie (sapiens);
asino e cavallo sono due specie diverse perché sono sì interfeconde, ma la loro prole (muli o
bardotti ) sono sterili; pecora e capra sono due specie diverse perché non danno prole...
La Tassonomia o Sistematica è la disciplina scientifica che si occupa della classificazione degli
organismi viventi in categorie, dette appunto, categorie tassonomiche.
Anche l' uomo ha il suo posto nella sistematica:
Regno --- Animale
Phylum --- Cordati
Tipo --- Vertebrati
Classe --- Mammiferi
Ordine --- Primati
Famiglia --- Ominidi
Genere --- Homo
Specie --- sapiens
EVOLUZIONE = insieme di processi graduali e
continui il cui risultato è la diversificazione delle
forme viventi
STORIA E TEORIE EVOLUZIONISTICHE
Aristotele (384-322 a.C.) e la sua scuola sostenevano la teoria della "generazione spontanea
della vita", cioè l’esistenza di una forza particolare detta "Vis Plastica" capace di plasmare gli
organismi.
La teoria della generazione spontanea fu riconosciuta fino a quando prima Redi nel 1600, poi
Spallanzani nel 1700 quindi Pasteur nel 1800 non dimostrarono che la vita si origina solo dalla
vita (ci vollero 200 anni perché gli scienziati accettassero che gli esseri viventi nascono solo da
altri esseri viventi).
Fino a tutto il '600 inizio ‘700, la teoria più accreditata era il creazionismo o fissismo
secondo la quale le specie, originate dalla creazione divina, sono fisse e immutabili. Questa
teoria si doveva confrontare con
1- l'interpretazione dei fossili (considerati inizialmente come “scherzi della natura” o pietre
modellate dalle acque e dal vento)
2- le numerose specie animali e vegetali che le esplorazioni avevano fatto conoscere e le
nuove conoscenze in campo biologico e geologico
3- i filosofi illuministi che ritenevano il fissismo un impedimento alla libera indagine sul cosmo
Nascono le prime teorie evoluzionistiche.
Robert Hooke (1635-1703) fu forse il primo che dedusse l'instabilità della crosta terrestre
dovuta a fenomeni di vulcanesimo, terremoti ed innalzamenti. Su questa base l'autore
giustificava i fossili sulle montagne, i fenomeni d'estinzione e la comparsa di nuove specie; un
brillante tentativo di conciliare la visione fissista con un modello più dinamico.
Con l'inizio del'700 il mondo scientifico era pronto ad accogliere ipotesi naturalistiche e
non bibliche.
George Buffon (1707-1788) nella sua Historie Naturelle abbozzava il principio dell'Attualismo
(ripreso poi da Hutton e Lyell che ne faranno il principio fondante delle scienze geologiche): per
capire e studiare la storia della terra occorre studiare i suoi processi attuali. Buffon inoltre fu il
primo ad attribuire alla Terra circa settantamila anni contro i seimila ammessi dalla Chiesa (il
vescovo irlandese Husher aveva calcolato addirittura il momento della creazione al 4004 a.C. ).
Una Terra più vecchia era indispensabile per ammettere l’esistenza dell’evoluzione.
George Cuvier (1769-1832), dopo anni di studio, era arrivato a documentare le estinzioni e
propose un modello per il quale la Terra era caratterizzata da brusche variazioni ambientali
regionali, delle rivoluzioni che provocavano estinzioni a cui succedevano intervalli di calma. Il
ripopolamento avveniva da zone limitrofe non interessate dallo sconvolgimento (specie
preesistenti quindi e non nuove). La sua teoria è nota come teoria delle catastrofi.
Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829), botanico e paleontologo, nel suo lavoro "Filosofia
Naturale", vedeva l'intera massa degli organismi interessata da un movimento costante ed
ascendente verso una maggiore complessità. Il flusso dell'evoluzione viene alimentato, secondo
lui, dalla generazione spontanea della materia organica (teoria già superata ai suoi tempi): gli
organismi molto semplici iniziano a salire la "scala della natura". In base a questo, gli esseri più
semplici sono quelli più recenti, mentre quelli più complessi sono i più antichi. Ovviamente non
si ammetteva né l'esistenza di limiti tra le specie che si succedevano nel tempo, né l'esistenza
di fenomeni di scomparsa. I punti più importanti della teoria evolutiva di Lamarck sono:
1) tutti gli individui possiedono una tendenza intrinseca al perfezionamento;
2) ogni specie (o gruppo di organismi) fa parte di una linea evolutiva indipendente, che ha
avuto origine per generazione spontanea;
3) gli esseri viventi reagiscono al mutare delle condizioni ambientali acquisendo adattamenti
appropriati.
4) l'impiego di un organo porta al suo sviluppo, il non uso porta all'atrofia fino alla sua
scomparsa (legge dell'uso e del non uso);
5) le modificazioni acquisite dai genitori vengono trasmesse alla prole (legge dell'ereditarietà
dei caratteri acquisiti). Quest'ultimo punto fu accettato da tutti gli autori contemporanei
perché mancava una visione alternativa (le leggi di Mendel erano ignorate) e si credeva
che la sede del patrimonio ereditario fosse nel sangue; i progressi della genetica
dimostreranno l'inesattezza dell'ipotesi di possibilità di trasmissione dei caratteri acquisiti
tramite l'uso o il disuso. I punti 4 e 5 sono oggi portati avanti dai Neolamarckisti, di cui
parleremo dopo.
Attorno al 1830 il geologo Lyell grazie anche alla scuola del suo maestro Hutton sostenne in
"Principi di Geologia", che i fossili non sono scomparsi a causa di catastrofi, ma per una lenta
interazione con l'ambiente.
Darwin (1859) affermava in modo razionale e con prove convincenti che tutte le forme di
vita esistenti non sono il prodotto della creazione, ma derivano per evoluzione da forme viventi
più antiche, a loro volta derivate. La teoria darwiniana si può riassumere in cinque punti
fondamentali:
a) gli individui che appartengono ad una stessa specie non sono uguali e presentano una
variabilità individuale;
b) le variazioni individuali sono mantenute nella prole;
c) gli organismi producono più prole di quella che può sopravvivere fino al momento della
riproduzione (saggio di Malthus sulle popolazioni). Ne deriva, tra gli organismi, una lotta per
la sopravvivenza.
d) statisticamente sopravvivono più facilmente quegli individui che hanno ereditato i caratteri
più vantaggiosi per la sopravvivenza, dunque solo i meglio adattati all’ambiente in cui
vivono;
e) quest'ultimi arrivano meglio alla maturità sessuale e possono trasmettere i loro caratteri ai
discendenti che tenderanno a divenire sempre più numerosi nella popolazione. Esiste quindi
un ambiente che tende a selezionare gli individui, selezione naturale, (così come la
selezione artificiale effettuata negli allevamenti di animali) e che porta, secondo Darwin, alla
formazione di nuove specie attraverso piccoli, graduali e lenti cambiamenti adattativi.
Le variazioni sono quindi casuali, non orientate dall'ambiente fisico verso le direzioni più
vantaggiose come nel Neolamarckismo: è l'ambiente stesso che seleziona i portatori dei
caratteri più funzionali e la selezione fa accumulare nel tempo variazioni favorevoli svolgendo
un ruolo dinamico e plasmando gradualmente le nuove specie.
Nel 1859 la pubblicazione dell'opera “L'origine delle specie” di Darwin segnò una svolta
decisiva, egli però non sapeva come funzionasse l'ereditarietà, pensava che tutte le parti del
corpo contribuissero alla formazione di gemmule che portate dal sangue, andavano a
concentrarsi sugli organi riproduttivi, inoltre lasciava insoluti i problemi riguardanti le modalità e
le cause per le quali le variazioni sorgono, si accumulano e si coordinano per produrre strutture
di adattamento. Le sue scoperte rovesciavano l'immagine di una natura armonicamente
finalizzata secondo un modello divino: l'uomo non era più il privilegiato dalla creazione ma il
prodotto di quelle stesse forze naturali che avevano generato gli altri esseri viventi. Darwin ebbe
molti oppositori, soprattutto in ambiente ecclesiastico, ancora di più quando, nel 1871, pubblicò
il secondo lavoro “L'origine dell'uomo” che causò tutti quei fraintendimenti (anche arrivati fino
ad oggi) e che portarono ad illustrare Darwin in alcune vignette come un essere con la testa da
uomo ed il corpo da scimpanzé.
Haeckel (1834-1919) studiando gli embrioni animali, dimostrò che l'ontogenesi ricapitola la
filogenesi ovvero nelle fasi di sviluppo, l'embrione presenta strutture tipiche dei suoi antenati e
crescendo queste si trasformano fino alla forma attuale.
Weismann (1834-1919) pose una netta separazione tra cellule sessuali riproduttive e quelle
somatiche, affermando che solo nelle prime si producono e si trasmettono le variazioni casuali
su cui agisce la selezione, mentre le modificazioni subite dalle cellule somatiche non sono
trasmesse ai discendenti. Si negava così la trasmissione dei caratteri acquisiti e ricevettero
ovviamente una forte contestazione da parte dei neolamarckisti.
Il Neolamarkismo si basa sull'assunto che i caratteri somatici acquisiti dagli organismi durante
la vita per adattarsi all'ambiente siano trasmessi alla prole. Le cellule somatiche si modificano
secondo le esigenze ambientali e trasmettono la loro variazione alle cellule germinali
(l'informazione in questo modello, procederebbe in due sensi: dalle proteine al DNA e dal DNA
alle proteine tramite l' RNA messaggero).
All'opposto si colloca Weismann (Neodarwinismo), ancor prima che le scoperte di Mendel
fossero note, sostenne che i caratteri acquisiti dal corpo durante la vita non sono ereditabili in
quanto non possono essere trasmessi al patrimonio genetico.
Gregor Mendel (1822-1884) dopo anni di esperimenti giunse all'importante conclusione che i
caratteri ereditari ed i fattori che li determinano rimangono ben distinti con il susseguirsi delle
generazioni: non si perdono né si diluiscono. Le leggi mendeliane costituivano un sistema
esauriente sui modi di trasmissione dei caratteri ereditari; mancava però un'ipotesi sulle unità di
trasmissione di questi caratteri.
Nel 1909 Johansen chiamò queste unità geni e Morgan ipotizzò che i geni si trovassero nei
nuclei delle cellule. La variabilità genetica si doveva al rimescolamento dei caratteri e si
accompagnava alla stabilità delle singole unità geniche.
De Vries (1848-1933) scoprì il fenomeno delle mutazioni: se queste sembrano sufficienti a
spiegare l'evoluzione, perché scomodare la selezione naturale?
R. Fisher, J.B. Haldane e S. Wright riuscirono a conciliare la selezione naturale con i principi
della genetica e si cominciò a comprendere che piccole variazioni genetiche sono la fonte della
variabilità su cui la selezione opera. Di conseguenza si prese a vedere l'evoluzione come una
serie di modificazioni che avvengono di generazione in generazione nel patrimonio genetico di
una popolazione, consistenti nel fatto che alcune varianti genetiche diventano più comuni a
spese di altre e che alcuni nuovi geni vengono introdotti attraverso il processo di mutazione
spontanea (essenzialmente errori di copiatura del materiale genico). L'evoluzione si sviluppa nei
diversi gruppi di animali e piante con velocità molto diverse. La Teoria Sintetica
dell'evoluzione o Sintesi Moderna era nata e destinata a divenire la più seguita nel mondo
scientifico.