EVOLUZIONISMO:

EPISTEMOLOGIA   E    STORIA

L'evoluzionismo: i termini.
Il fissismo è quel paradigma interpretativo globale che, applicato alla biologia, vede la natura priva di storia.
Le specie viventi d’oggi sono le stesse di sempre.
Questa posizione è ben riassunta nel famoso aforisma di C.Linneo (Systema Naturae, 1735): <<Species sunt tot quot ab initio supremus Ens creavit>> .
Quest’affermazione del grande naturalista svedese contiene anche un altro concetto ben distinto dal fissismo, il creazionismo. L'idea di creazione ad opera di Dio appartiene però ad un ambito epistemologico completamente diverso dalla scienza, all'ambito filosofico e teologico.
Spesso si confondono i due termini e i due ambiti con esiti culturali veramente sconfortanti come accennerò nell'ultimo paragrafo di quest’articolo.

L'evoluzionismo biologico è, al contrario del fissismo, quel paradigma che introduce la storia nella natura. Le specie viventi cambiano nel tempo. Inoltre il linguaggio moderno tratta di modelli d’ascendenza darwiniana o lamarkiana.

E' stato proposto recentemente anche un altro modello di stampo neofissista il quale, pur senza negare il cambiamento delle specie lungo le ere geologiche, nega la derivazione di una dall'altra nei termini proposti dagli evoluzionisti.
In sotanza la storia della vita sarebbe il risultato di tanti quadri chiusi e fissi in se stessi, separati da catastrofi che distruggono le forme preesistenti e ne creano di nuove. E' il cosiddetto stutturalismo biologico.

 

Origine dell'idea evoluzionista.

Trascurando gli antichi ( Empedocle di Agrigento, Epicuro , Lucrezio Caro....), l'evoluzionismo in senso moderno non nasce come teoria preminentemente biologica, ma si fa strada con una nuova visione del mondo tra il 1700 e il 1800 attraverso varie acquisizioni di natura scientifica, sociale, filosofica. Vediamo alcune di queste nuove convinzioni.

Si allunga l'età del mondo: il vescovo Usshe nel 1600 fissava la data della creazione del mondo nel 4004 a.C., George Louis Leclerc conte di Buffon calcola l'età del mondo ad almeno 70000 anni ( Storia e teorie della terra, 1749 ).
Emmanuel Kant propone almeno qualche milione di anni ( Cosmogonia, 1755 ), seguito da Pierre Simone de la Place ( Esposizione del sistema del mondo, 1796 ).

Si conferma la cosapevolezza dell'origine organica dei fossili, essi non sono più considerati ludus naturae in altre parole stravaganze della natura. Ricordo tra i primi studiosi moderni dei fossili: Niels Stenzen detto Stenone ( Prodromus, 1669 ) e Georges Cuvièr ( Discours sur les revolutions de la surface du globe, 1812 ) pur in prospettiva fissista.

Fu proposta l'idea di lotta per l'esistenza che assicura l'equilibrio tra la crescita veloce della popolazione ( in progressione geometrica ) e l'aumento moderato delle risorse ( in progressione aritmetica ). L'equilibrio è ottenuto con l'eliminazione degli individui più deboli che soccombono ai predatori, al clima, alle malattie. Thomas Robert Malthus scrive nel 1798 il suo Saggio sul principio di popolazione esponendo queste idee.

Appare la prima idea moderna di evoluzionismo biologico detta teoria della trasformazione della specie con Jean-Baptiste de Monet de Lamark ( Philosophie zoologique, 1809); quando l'ambiente esterno cambia, l'istinto di adattamento del vivente crea l'organo nuovo necessario a sopravvicere in quell'ambiente e tale organo si trasmette poi alla prole che quindi risulta diversa rispetto agli antenati.

Si diffonde la convinzione che tutta la terra è soggetta a cambiamenti lenti e costanti e non soprattutto a catastrofi repentine e brevi << il catastrofismo >> dei << diluvi universali >> di ascendenza biblica sostenuto, ad esempio, da G.Cuvièr che spiegava così la stratificazione dei fossili come successive creazioni e alluvioni. Questo principio detto << uniformismo e attualismo>> fu proposto con convinzione per primo da Charles Lyell ( Principles of geology, 1830 ).

Si elabora una filosofia dell'evoluzione; in particolare Erbert Spencer ( Primi principi, 1852 ) applicò il concetto di evoluzione, inteso come passaggio dal disordinato all'ordinato ossia dal meno complesso e primitivo al più complesso e perfezionato, alla biologia, alla psicologia, alla sociologia, all'etica...alla visione totale del mondo.
L'evoluzionismo diviene un modo globale di pensare, un paradigma interpretativo generale.

probabile benché con un grado di probabilità più alto rispetto al precedente.
Pertanto la scienza moderna è (prevalentemente):quantitativa (parte da misure),probabilistica(non vera in assoluto),storica(si evolve nel tempo).
Applicando questo percorso gnoseologico al nostro tema dell'evoluzionismo biologico, rileviamo che le misure ossia i dati in nostro possesso sono di tre ordini:
i fossili interpretati evidentemente come resti di viventi e non come stranezze naturali;
il DNA, cioè il codice genetico come - progetto - per l'individuo e per le specie,unitamente alla maturazione come sconvolgimento di quel progetto;
l'ambiente che condiziona l'esistenza dei viventi.
Epistemologicamente dunque l'evoluzionismo è una famiglia di modelli scientifici che tentano, con un grado di probabilità il maggiore possibile, di unificare in un unico quadro i dati sopra esposti.

In riferimento al peso attribuito ai vari parametri abbiamo oggi vari modelli evoluzionistici che si possono così classificare:
modelli di area neo-darwinista:fondati sul dualismo mutazione \ selezione denominati !)teoria sintetica, 2) teoria della neutralità, 3) teoria degli equilibri punteggiati o intermittenti;

modelli di area non darwinista:il neo-lamarckismo.
In questo contesto così evoluzionisticamente motivato si pone l'opera di Charles Robert Darwin (1809-1882).

Di ricca famiglia inglese, non era un intellettuale. Spirito pratico, falliti gli studi di medicina e di
teologia, si appassiona alle scienze naturali ( il nonno Erasmo era medico e filosofo), alla selezione degli animali domestici negli allevamenti, ai viaggi. Nel 1831 si imbarca sulla Beagle e compie il giro del mondo.
Di ritorno legge con interesse Malthus e Lyell e pubblica nel 1859 un libro di immensa fortuna: L'origine della specie attraverso la Selezione Naturale ossia La persistenza delle specie favorite nella Lotta per la Vita. Nell'anno precedente era stato pubblicato anche il saggio del giovane naturalista Alfred Russel Wallace (1823-1913) che esponeva concetti simili.
Darwin pensa che esistano dei mutamenti casuali negli individui ( di natura sconosciuta ) che sono selezionati dall'ambiente e trasmessi alla prole, al contrario di Lamarck per il quale i mutamenti negli individui vengono indotti dall'ambiente e poi trasmessi alla prole. Non è quindi l'individuo che si adatta all'ambiente per Darwin, ma è l'ambiente che elimina o favorisce quell’individuo che nascono con particolari caratteristiche adattive. Darwin appoggia le sue affermazioni su una buona quantità di fatti empirici tolti dalla pratica dell'ibridazione e selezione domestica, dalla paleontologia, dalla biogeografia, dalla tassonomia, dall'anatomia comparata, dall'embriologia.

Il caso Darwin con grandi discussioni e passioni scoppiò per varie ragioni, nonostante il suo carattere schivo e conciliante.

Ragioni filosofico-teologiche:
estrapolazioni di tipo materialistico: non c'è più bisogno di una creazione, tutto evolve spontaneamente. Darwin rifiuterà sempre questa conclusione; respinse l'offerta di Marx di dedicargli il Capitale per l'ateismo del suo autore;
l'uomo è un animale frutto del caso sia nel corpo che nelle sue facoltà spirituali, la sua anima e la sua immortalità sono illusioni.

Ragioni scientifiche:
la carenza di precisi riferimenti fossili e di chiare prove paleontologiche;
la misteriosità dell'origine delle differenze casuali tra individui su cui dovrebbe agire la selezione ambientale;
la difficoltà presentata dalla macro-evoluzione ( quella dei grandi gruppi di viventi: classi e phyla ) che dovrebbe essere frutto di piccole differenze casuali.

Nonostante tutto però l'evoluzionismo si diffuse, si integrò poi con la genetica moderna (con la riscoperta delle leggi di Mendel agli inizi del nostro secolo e la scoperta del codice genetico) ed è oggi il modello di riferimento globale(il - paradigma - nel senso di Khun, 1969) per la grande maggioranza dei biologi.

 

Statuto  epistemologico  dell'evoluzionismo:

Onde evitare malintesi è necessario precisare a questo punto la posizione epistemologica dell'evoluzionismo.
Come si sa la scienza è conoscenza di alcuni aspetti della realtà ottenuta utilizzando un particolare procedimento ermeneutico detto metodo scientifico.
La scienza quindi non conosce tutto il reale, ma solo ciò che accade nell'ambito del suo metodo.Quest' ultimo, molto schematicamente, consiste:
nella misurazione di un certo numero di parametri implicati nel problema che stiamo affrontando;
nell'elaborazione di un modello che tenti di inquadrare i dati raccolti in un'idea unitaria;
nella preoccupazione di sottoporre continuamente il modello a tentativi di falsificazione mediante nuove misure o mediante la verifica delle sue capacità di previsione.Qualora il modello non riesca ad integrare i nuovi dati raccolti o fallisca le previsioni attese, la sua probabilità di correttezza diminuisce;va perciò,nei limiti del possibile, modificato o sostituito con un altro modello più adeguato.Anche quest'ultimo non sarà considerato vero una volta per tutte, ma vero fino a prova contraria.

 

I modelli evoluzionistici moderni di area neo-darwinista

1) LA TEORIA SINTETICA

Venne elaborata attorno agli anni 50 da valenti biologi tra cui Dobzhansky (genetista) ,Mayr (sistematico e biogeografo ), Simpson (paleontologo),Sewall  Wright (genetista di popolazioni).
La trattazione classica prevede:origine della vita, le prove dell'evoluzione (strutture vestigiali , prove di paleontologia, di embriologia comparata, di morfologia e fisiologia comparate, di etologia...), i meccanismi dell'evoluzione, gli aspetti problematici.

Il meccanismo proposto è il seguente:
- all'origine di tutto c'è una mutazione casuale nel DNA che genera nuove forme, organi, comportamenti;
- la mutazione si diffonde nella popolazione per deriva genetica( effetto Sewall Wright );
- l'ambiente seleziona le popolazioni fornite delle mutazioni adattive migliori mentre quelle che soccombono nella lotta per la vita scompaiono;
-l' evoluzione è un processo graduale non saltatorio.

Le difficoltà a questo modello apparentemente semplice sono:
- come si formano i nuovi organi "interi" perché incompleti sono inutili e che d'altra parte esigerebbero, per formarsi interi, la presenza contemporanea di tante mutazioni tutte "casuali" ?
- come si spiegano le linee filetiche ( apparentemente) non casuali tipo quella del cavallo, dell'elefante o dell'uomo dove pare di scorgere un "disegno", una linea teleonomica , un" piano"?

 

1. LA  TEORIA  DELLA NEUTRALITA'

Fu proposta dal genetista molecolare giapponese Motoo  Kimura .Da poca importanza alla selezione ambientale.Afferma che la maggior parte delle mutazioni persistono e si diffondono non perché diano più vantaggio ecologico, ma per il fatto stesso di esistere.

Alcune prove sono portate a favore:
- se le forme viventi fossero fortemente condizionate dagli ambienti, esse dovrebbero apparire più uniformi (forme simili nel medesimo ambiente), il che non avviene;
- la scansione temporale delle mutazioni riferita a vari materiali biochimici (es : emoglobina, citocromi..), detta anche orologio molecolare o velocità evolutiva, mostra che le mutazioni hanno un proprio ritmo nel procedere, indipendente dagli ambienti;
- il DNA attivo ( gli esoni  ) è intercalato con DNA non codificante ( gli introni ) e da ripetizioni inspiegabili delle stesse sequenze (es : in uomo la sequenza cosidetta  ALU che comprende circa 300 coppie nucleotidiche  è presente 300 000 volte per un totale del 3% del genoma umano ); tutto ciò non si spiega con il meccanismo mutazione/selezione.
Come si vede il livello di analisi privilegiato in questa teoria è quello molecolare.

3) LA  TEORIA   DEGLI  EQUILIBRI   INTERMITTENTI   ( O   PUNTEGGIATI  )

Nasce nel 1972 ad opera dei paleontologi americani S.J.Gould  e N. Eldredge.
La prospettiva è dunque quella della dilatazione dei tempi propria della paleontologia: un fenomeno che dura un milione di anni per un paleontologo è breve, al contrario un biologo delle drosofila vede nascere , riprodursi e morire il suo moscerino in un mese.La "forma mentis" è diversa.
Secondo questa teoria, documentata secondo gli autori da molti reperti fossili,a lunghi periodi di stasi, nei quali non avvengono apprezzabili modificazioni delle specie, seguono dei brevi episodi nei quali si originano nuovi caratteri e quindi nuove specie. L'evoluzione non è graduale, ma è saltatoria.
Prove paleontologiche, a favore e contro, di non facile interpretazione,si sono accumulate.Esempi:

a favore:
- i molluschi fossili del lago Turkana in Kenya.Qui pare documentato che a grandi pariodi statici seguono episodi "brevi" (20 000 anni) di speciazione.Ma come distinguere esattamente le specie fossili ? E' difficile e quindi l'interpretazione è dubbia...
- La presenza  ancora oggi di fossili viventi (il limulo tra gli artropodi, il Latimeria calumnae tra i pesci...) dimostrano la possibilità di lunghe permanenze di specie senza cambiamenti

contro:
- il protozoo Lepidolina multiseptata può essere seguito per 15 000000 di anni e mostra un accrescimento regolare della taglia del 6,5% per milione di anni..più graduale di così!
- la presenza di linee filetiche continue: del cavallo, dell'elefante, dell'uomo, delle linee di sutura delle ammoniti sempre più complicate...

I  MODELLI  EVOLUZIONISTICI     MODERNI  DI  AREA   NON-DARWINISTA

IL   NEO - LAMARCKISMO

 

Si chiama anche teoria della assimilazione genetica.Fu proposta embrionalmente da Trofim D. Lysenko negli anni 1940 e più recentemente da  Paul  Kammerer.
Prevede la trasmissione ereditaria di alcuni caratteri acquisiti durante la vita dell'individuo.
Alcuni fatti sembrano confermarla:

- l'embrione dello struzzo presenta degli ispessimenti della cute (sul petto e presso la coda) esattamente dove nell'adulto si formeranno poi le callosità di appoggio dell'animale accovacciato;

-il dugongo è un cugino tropicale erbivoro del delfino carnivoro, il secondo molare del dugongo durante lo sviluppo embrionale prima è a punta come quello del delfino, ma poi si appiattisce per favorire la masticazione degli alimenti vegetali;

-le venature trasversali dell'ala di drosofila in alcuni individui risultano spezzate se le pupe di 24 ore sono sottoposte a 40°C per due ore, incrociando questi individui C .H . Waddington selezionò una linea a venature interrotte anche senza essere sottoposte a calore.

La maggior parte dei genetisti però non interpreta questi fatti come una assimilazione genetica di caratteri acquisiti, bensì, in un quadro darwinista, come mutazioni genetiche adattive o neutre.
Una allusione a possibili meccanismi lamarckiani nella genetica della evoluzione  potrebbe nonostante tutto venire confermata da due ambiti di ricerca:

-i retrovirus che codificano DNA partendo dall'RNA. Il cosiddetto "dogma di Crick ", gene (DNA) > RNA > proteina, è quindi rovesciabile?

-gli studi di Susumu  Tonegawa (premio Nobel medicina 1987) sull'immunità. Secondo le sue ricerche il genoma è da considerarsi "plastico", cioè manipolabile dagli antigeni (materiali estranei all'organismo scatenanti la risposta immunitaria). Essi "tagliano e riattaccano" il DNA in modo tale che solo circa un migliaio di regioni codificanti possono dare origine a centinaia di milioni di tipi diversi di anticorpi. In un certo senso perciò in questo caso il carattere espresso dal DNA (anticorpo) è determinato dall'ambiente esterno (antigeni).

 

I modelli fissisti moderni

Lo strutturalismo biologico

Ha i suoi migliori sostenitori attuali in Giappone, Atuhiro Sibatana, e in Italia, Giuseppe Sermonti, genetista dei batteri a Perugia. Essi sostengono che l'ontogenesi (origine dell'individuo) e la filogenesi (origine delle specie) dipendono non dal meccanismo casuale "mutazione \ selezione", ma da "leggi –di -crescita" intrinseche ai viventi dalle quali derivano i piani fondamentali degli organismi singoli e della vita nel suo insieme.
Le leggi di crescita sono di natura fisica, chimica, semantica, in parte ancora da scoprire, insite nella struttura dei viventi.
Si pensi, ad esempio, ai vari livelli strutturali di una proteina (filamento, spirale, super-spirale...). Perché non allargare il concetto all'individuo e alla specie?
Ogni struttura possiede un certo grado di variabilità al suo interno ottenuto deformando le sue coordinate (es. tra i pesci Diodon e Orthagoriscus ), ma tra una struttura e l'altra non c'è continuità, ne crolla una e se ne forma un'altra. La vita sulla terra si presenta quindi come un susseguirsi di "catastrofi" con l'emergere di nuove strutture ugualmente logiche, armoniche, significative.
Da un lato vi è qui un recupero, con ben altra consapevolezza scientifica e coerenza epistemologica, del catastrofismo di Cuvier: un procedere nella vicenda biologica terrestre per episodi fissi, separati da rivoluzioni distruttive delle vecchie forme e creative nello stesso tempo di nuove forme.
D'altro lato vi è l'invito implicito a tener conto della difficoltà dei problemi legati sia macro che alla micro evoluzione. Conosciamo ancora troppo poco la natura e la conosciamo in modo troppo meccanicistico dimenticando che in essa vi è pure insito un certo "senso artistico" generatore di forme e di possibilità sorprendenti, oltre ogni fantasia umana.

La  stessa "prova che è mancata a Darwin", come a volte è chiamata, quella del melanismo industriale di Biston betularia (farfalla forestale che muta il colore delle ali in relazione al colore della corteccia degli alberi), è ben poca cosa, una varietà razziale. Nei laboratori, nonostante i milioni di generazioni di batteri coltivati, non è mai apparsa (a quanto si sa) una nuova specie vera e propria.
Il caso (casualità) e la necessità (determinismo) possono coesistere sia in senso darwiniano di mutazione e selezione, sia in senso non darwiniano di catastrofe strutturale e riemersione di una nuova struttura fra le mille possibili, libera nei confronti dell'ambiente, ma necessitata da leggi intrinseche alla materia vivente (strutturalismo biologico). La linea Australopithecus - Homo habilis - Homo erectus - Homo sapiens, ad esempio, era forse necessitata dalla selezione ambientale, ma forse era libera di costruirsi o meno. Una volta presa una direzione però (stazione eretta...aumento capacità cranica...) la linea "logica" era segnata e doveva essere seguita anche se noi la conosciamo a posteriori, perché ci sfuggono, per ora, la leggi necessitanti. Occorre probabilmente ripensare il rapporto organismo-ambiente e parti-tutto nel quadro dei sistemi complessi con vincoli reciproci e possibilità inesplorate.