L'Evoluzione,il concetto unificante della biologia.

L'Evoluzione,il concetto unificante della biologia.

L'idea centrale della biologia è l'evoluzione:la teoria che

gli organismi attuali derivino,per modificazioni successive,

da forme di vita preesistenti,è riassunta nelle parole di

Theodosius Dobzhansky:”Nulla ha senso in biologia,

se non è visto alla luce dell'evoluzione”. Perché i

serpenti non hanno zampe? Perché abbondano i

fossili di dinosauri,ma non se ne trova pure un

esemplare vivente? Perché le scimmie sono simili

a noi,non soltanto nell'aspetto ma anche nella

struttura di geni e proteine? Le risposte a questi

interrogativi,e a migliaia di altri,vanno ricercate

nei meccanismi dell'evoluzione. Ma l'importanza

dell'evoluzione per capire la biologia è tale che,

prima di procedere oltre,è bene sintetizzarne i

concetti principali.

I Meccanismi dell'evoluzione. Attorno alla metà

del XIX secolo due naturalisti inglesi,Charles Darwin

e Alfred Russel Wallace,formularono quella teoria

evoluzionistica che ancor oggi è alla base delle

nostre conoscenze. L'evoluzione si realizza come

conseguenza di tre processi naturali:la variabilità

genetica tra i membri di una popolazione;

l'ereditarietà di quelle variazioni dai genitori ai

figli;e la selezione naturale, la sopravvivenza e

le migliori possibilità riproduttive di quegli

organismi che presentavano variazioni favorevoli.

Analizziamo a fondo i tre concetti principali.

1 Variabilità. Basta osservare gli studenti di

una classe per rendersi conto di quanto siano

diversi l'uno dall'altro. Pigmentazione della pelle,

corporatura,altezza,forma del naso...sono solo

alcune tra le caratteristiche distintive più evidenti.

La variabilità è in parte dovuta a differenze di

ambiente e di modi di vita,ma i geni hanno un ruolo

di primo piano:per la maggior parte di noi non

servirebbe l'allenamento d'una vita per sviluppare

masse muscolari come quelle dei culturisti.

Qual'è l'origine della variabilità genetica?

Nei geni sono “memorizzate” tutte le istruzioni

necessarie per costruire un organismo. A volte

può bastare un'incidente di percorso,poniamo

una forte dose di radiazioni,per alterare alcune

di quelle istruzioni e pregiudicare la corretta

realizzazione del progetto iniziale. Questi

incidenti prendono il nome di mutazioni .

L'organismo mutato svilupperà caratteristiche

leggermente differenti dall'originale.

A causa delle mutazioni,molte delle quali

verificatesi milioni di anni or sono e trasmesse

attraverso innumerevoli generazioni,gli

individui di una stessa specie sono spesso,

magari di poco,dissimili l'uno dall'altro.

2 Ereditarietà. La prole eredita corredo genetico

dei genitori. Le mutazioni sono rare e i geni

che riceviamo in eredità sono quasi identici

a quelli posseduti dai nostri genitori.

Un gene che codifichi,per esempio,denti più

grandi nei castori verrà perciò di solito

trasmesso invariato ai discendenti,che saranno

così in grado di abbattere alberi con maggiore

efficacia,di fabbricare dighe e tane più robuste

e di sgranocchiare più corteccia rispetto ai

coetanei “normali”.

3 Selezione naturale. Gli organismi meglio

attrezzati per raccogliere le sfide dell'ambiente

riescono a sopravvivere,generando una progenie

più numerosa. I figli ereditano geni che hanno

decretato il successo dei genitori.

La selezione naturale preserva dunque i geni

che accrescono le probabilità di sopravvivenza

dell'individuo,eliminando gli altri. I nostri

ipotetici castori dai denti sporgenti,presumibilmente,

avranno una discendenza più numerosa,i cui

componenti,a loro volta,erediteranno dai genitori

i geni per denti più grossi. Nel tempo i castori

meno avvantaggiati diverranno sempre più

numerosi e,dopo molte generazioni,tutti i castori

avranno denti più grandi. Strutture,processi

fisiologici e comportamenti che favoriscono la

sopravvivenza e la riproduzione in un particolare

ambiente sono chiamati adattamenti .

Quasi tutti i caratteri che suscitano ammirazione

nelle creature che popolano la Terra,come le

snelle gambe del cervo o l'ala dell'aquila,sono

adattamenti modellati da milioni di anni di

mutazione e selezione. Sui tempi molto lunghi

di questi processi,tuttavia,la selezione naturale

è imprevedibile:se cambia l'ambiente (basti

pensare per esempio al succedersi delle ere

glaciali),cambierà anche l'assortimento genetico

che rende gli individui più adatti a quell'ambiente.

Nuove mutazioni aumenteranno la capacità

di adattamento di un organismo all'ambiente

alterato e di generazione in generazione diventeranno

caratteristiche di un'intera popolazione.

Millennio dopo millennio,”le reciproche

influenze fra ambiente,variabilità e selezione

si traducono in evoluzione:la modificazione

del patrimonio genetico della specie .

Una forma ben adattata può subire variazioni

minime in un ambiente costante. La struttura

corporea e probabilmente il comportamento

dei pescecani sono,per esempio,rimasti immutati

per dieci milioni di anni,perché la sagoma affusolata,

l'eccellente odorato e la formidabile dentatura

hanno reso questi animali predatori per

antonomasia. Se,al contrario,l'ambiente subisce

cambiamenti di grande entità,alcune specie

non riescono ad adattarsi e si estinguono.

Altre specie,mutando al momento o nel luogo

giusto,reagiscono alle alterazioni ambientali

dando origine a forme di vita nuove e diverse;

un esempio di tale evoluzione è la comparsa

dei primi uccelli,quali l'Archaeopteryx