Evoluzione baldwiniana, o assimilazione genetica

Nonostante faccia parte del nostro bagaglio scientifico-culturale dal 1859 (quindi da 153 anni) la teoria dell’evoluzione è ancora un concetto avvolto da un certo alone di confusione, anche molto grossolana.

Tanto per fare un esempio, la maggior parte dei libri di “scienze” delle scuole elementari e medie riporta NON l'evoluzione darwiniana, ma la SBAGLIATA teoria di Lamarck:

Più le giraffe si sforzano di allungare il collo verso i rami più alti, e più lungo sarà il collo dei loro discendenti

Questo è quello che troverete sulla maggior parte dei libri di scienze dei vostri cugini, figli, eccetera. Ed è completamente FALSO.

Tanto perché siano chiare le distinzioni che farò più avanti nella trattazione dell'assimilazione genetica (termine coniato da Waddington), che è uno dei concetti più ostici da capire dell’argomento “evoluzione”, concedetemi prima un ripassino delle regole con cui l’evoluzione procede:

Il mondo è popolato da tante specie diverse e queste si riproducono perpetrando i propri geni attraverso i loro discendenti. Durante le operazioni di copiatura genetica tramite l'RNA si hanno statisticamente dei piccoli “errori” (i famosi errori di copiatura) che andranno poi a modificare la fisionomia (e la fisiologia) della prole. La maggior parte di questi errori sono statisticamente non rilevanti, dato che ci sono svariate disposizioni di geni che poi daranno vita agli stessi caratteri macroscopici, ma ci sono delle modificazioni che invece cambiano la morfologia di alcuni individui, pur lasciando intatta la loro compatibilità con l’ambiente esterno e, in particolare, con la sua specie (appartenere ad una specie significa riuscire ad accoppiarsi con un membro della stessa specie e, in più, che la prole generata dall’unione sia a sua volta fertile, ovvero capace di riprodursi).
Si capisce quindi che non c’è alcuna possibilità dell’individuo di poter fare attivamente qualcosa per modificare la propria natura in vita. La sua morfologia è INTERAMENTE dettata dai suo geni, dal suo DNA, che non risente minimamente delle modificazioni cui un organismo può andare durante la sua vita: per capirci, se mi tagliano un braccio, nel genoma che passerò ai miei figli ci saranno comunque le “istruzioni” affinché l’organismo figlio nasca e si sviluppi con due braccia. E così per tutto il resto delle modificazioni che un organismo potrebbe incontrare durante il suo sviluppo (sia in negativo che in positivo, ovviamente: se durante la tua vita diventi muscoloso e acculturato, ai tuoi figli questo non passerà minimanente).
Infatti la teoria dell’evoluzione di Darwin è anche nota come “Teoria della discendenza con modificazioni”: la selezione, in pratica, avviene solo al livello genotipico e non a quello fenotipico, col quale l’individuo vive e si manifesta.

Lamarck invece, con le sue idee dell'”uso e il disuso delle parti” e “l’ereditarietà dei caratteri acquisiti“, era proprio dell’opinione che fosse questo il modo di procedere del cambiamento nella storia del mondo biologico: l’individuo fa qualcosa che lo rende “migliore” dei suoi simili, e per questo darà vita a creature più avvantaggiate da un punto di vista adattativo, che quindi avranno a loro volta più facilità a riprodursi, e via dicendo. Così facendo Lamarck lasciava intendere che la selezione operasse al livello fenotipico e, ancor peggio, lasciando intendere che ci potesse essere della volontarietà di migliorarsi, cioè che in qualche modo l’organismo recitasse una parte attiva nel processo.

Ok, oggi sappiamo che è quella di Darwin la teoria corretta. (ALT!! Fermi tutti! Per i miei lettori che conoscono la materia un po’ più approfonditamente, vi prego di non voler essere pignoli sulla questione della “grande sintesi moderna” degli anni ’80, con la successiva critica degli equilibri punteggiati, sull'epigenetica: so tutto a riguardo, ma questo non è né il luogo né il tempo di soffermarsi sulla questione, fin troppo specialistica. E lo stesso vale per tutto l’aspetto epigenetico e popolazionistico dell’evoluzione).

Ci siamo quindi: l’individuo non ha alcun potere sulla propria adattatività all’ambiente. I geni decidono, punto. Sempre. E questo tenetelo a mente durante la lettura: è proprio il punto cruciale per capire l’aspetto controverso dell'”effetto Baldwin” che voglio descrivervi fra poco.

Proprio perché esiste questo principio le persone fanno tanta difficoltà a capire quella nota come Evoluzione Baldwiniana (ripeto, sinonimo di assimilazione genetica): tale teoria, infatti, afferma che si da il caso che un particolare gruppo di individui della stessa specie (detto, in gergo tecnico, “una popolazione”) modifichi a tal punto il proprio habitat, l’ambiente in cui vive, da fare in modo che la selezione agisca in una direzione privilegiata, con una velocità molto maggiore rispetto alle normali fluttuazioni statistiche delle modificazioni di una specie.

Per farvi capire cosa sta succedendo procediamo con un esempio molto intuitivo (ma non per questo meno veritiero): un giorno una popolazione sufficientemente numerosa, cambia drasticamente il proprio stile di vita (ad esempio perché un grave terremoto li ha separati dalla parte “ricca-di-cibo” del loro territorio). Il nuovo habitat è caratterizzato dalla scarsissima presenza del cibo al quale quella popolazione era abituata, ed è invece ricco di una forma di cibo alquanto diversa, magari anche dal gusto cattivo, che non fa parte della normale dieta della popolazione in esame. A questo punto sugli individui continuerà a operare casualmente la selezione naturale, generazione dopo generazione, ma è qui che nel processo ci saranno delle modificazioni più “premiate” di altre (attraverso il numero di figli messi al mondo): quelle che, ad esempio, renderanno CASUALMENTE più appetibile quella nuova forma di cibo, saranno senz’altro premiate dalla selezione, in quanto gli individui colpiti da tale “mutazione” avranno molto più cibo a disposizione. E’ come se, dall’esterno, sia improvvisamente comparso un setaccio più sensibile a quelle particolari modificazioni del genoma, con l’effetto che quelle mutazioni saranno premiate ad ogni comparsa e che quindi subiscano un’evoluzione molto repentina.

Un’analogia per chiarire la questione:
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ipotizziamo un gioco nel quale davanti a noi c’è una donna e un boccia contenente tantissimi smarties. La donna ti dice “Ogni volta che pesco uno smarties rosso lo tengo, mentre quando ne pesco uno di un altro colore lo butto via con una possibilità del 50%” (il numero non è importante, è solo un esempio). Dopo che la la donna ha fatto un numero abbastanza alto di pescate, quale colore pensate che sia il più comune tra gli smarties che ha in mano? Ovviamente il rosso. Ecco, l’evoluzione della specie “smarties” ha avuto il rosso come corsia privilegiata, mentre ha lasciato intatte le possibilità di essere selezionati degli altri caratteri (che quindi continueranno a seguire il normale processo casuale di mutazioni).

La donna è evidentemente la selezione naturale, e la sua passione per il colore rosso è la nuova “pressione selettiva” che dall’ambiente ha iniziato a spingere sulla vita fenotipica degli organismi. Quindi, ripeto, sempre di evoluzione si tratta (errori casuali nel processo di copiatura genetica che vengono selezioni dall’ambiente esterno) ma il fatto che dall’esterno ci sia una pressione molto selettiva in una determinata direzione fa sì che si possa ERRONEAMENTE pensare che gli stessi individui hanno avuto del merito nel loro processo evolutivo. No no e no.

Ora l’esempio classico con cui si spiega, in biologia evolutiva, il processo di assimilazione genetica: circa 10.000 anni fa nel territorio oggi noto come “Europa” si ha avuta quella che è comunemente chiamata “Rivoluzione Agricola“; il processo cioè che ha portato le popolazioni della specie Homo Sapiens Sapiens ad abbandonare il nomadismo e ad iniziare la vita sedentaria, fatta di agricoltura e allevamento. Proprio tale nuovo comportamento (intrapreso non a causa di modificazione genetiche, ma a causa di comportamenti fenotipici) ha fatto in modo che quelle popolazioni cominciassero a vivere a stretto contatto con creature che, fino a poche migliaia di anni prima, si limitavano a fare comparse sporadiche nella sua dieta. Questa vicinanza ha avuto numerose ripercussioni sulla natura degli “antenati degli europei”: vediamone due.

1) E’ noto che dopo i due anni di vita la nostra specie non era in grado più in grado di digerire il latte, alimento molto complesso e pesante da assimilare. Anche perché, una volta che piccolo era “svezzato” non c’era più bisogno da parte della madre di continuare a utilizzare energie preziose per produrre tale sostanza: il piccolo ormai poteva cibarsi di quello che c’era già a disposizione nell’habitat circostante. Però, la continua disponibilità di latte (di mucche, di pecore, di capre, di cavalle, eccetera) ha fatto in modo che, chiunque nascesse PER CASO con un sistema digerente più tollerante nei confronti di quella sostanza, avesse degli enormi vantaggi evolutivi: per lui non c’era mai carestia, non c’era mai “oggi forse non mangio”… e questo ha fatto in modo che AL SUO PRIMO MANIFESTARSI la caratteristica sia subito stata favorita dalla selezione. E questo processo è continuato per 10000 mila anni. Ecco perché oggi, in Europa, quasi tutti riescono a digerire il latte anche da adulti mentre, in oriente, la stragrande maggioranza della popolazione dopo i due anni non è più in grado di digerirlo.

2) Aver vissuto a stretto contatto con animali molto diversi da noi, significa aver subito anche i danni di tutte le malattie che da loro ci venivano trasmesse. Ovviamente la maggior parte della malattie sono “specie-specifiche” (cioè fanno presa solo su di un particolare organismo), ma molte invece sono in grado di passare da una specie ad un’altra perché “attaccano” un particolare tessuto (o organo) che quella specie condivide con un’altra (o più di una). Se, ad esempio, la mucche erano caratterizzate dal soffrire di una febbre particolarmente violenta, essa avrebbe trovato anche nella fisiologia umana terreno fertile su cui attecchire e per questo gli individui di Homo Sapiens Sapiens che nascevano PER CASO, più resistenti a quella particolare malattia erano immediatamente favoriti dalla selezione esterna. E questo perché ci ha recato del vantaggio? Questo davvero a niente, semplicemente ha reso la nostra specie (in particolare le popolazioni che vivevano sfruttando l’allevamento) più resistente a quel tipo di malattie.
[è proprio questa maggiore tolleranza alla malattie di origine bovina e suina che ha permesso a pochi conquistadores di poter sbaragliare intere città di civiltà Atzeche, Maya e Inca: bastava che uno di loro fosse affetto da una comune febbricciola affinché quella si trasmettesse alla stragrande maggioranza della popolazione indigena causandone lo sterminio (vedi Armi Acciaio e Malattie, di Jared Diamond)].

[more]Pensate che l’effetto Baldwin è così difficile da capire che qualche anno fa in Cina andava in onda una pubblicità martellante sulla necessità che i cittadini bevessero tanto latte “Che fa tanto bene! Tutti bevono il latte! Ti devi solo abituare!” dopo che qualche politico (o naturalista da strapazzo) deve aver dichiarato che era quello uno dei problemi maggiori del popolo cinese. Come se l’abituarsi volontariamente al latte potesse modificare il comportamento dei nostri geni nelle generazioni future, in un’era in cui NON VI E’ NESSUNA PRESSIONE SELETTIVA PER QUANTO RIGUARDA LE NECESSITA’ ALIMENTARI. Un conto è tenere un comportamento che viene attivamente selezionato dal normale processo di evoluzione, un altro conto pensare che un comportamento non accompagnato da nessuna pressione esterna possa in qualche modo influire sul nostro DNA.[/more]

Fonti:
Homo Sapiens e altre catastrofi.
La struttura della teoria dell’evoluzione.
Il gene egoista.
Armi acciaio e malattie.
Il caso e la necessità.
La specie simbolica.
L’idea pericolosa di Darwin.
Introduzione alla filosofia della biologia.
Selezione naturale e selezione sociale umana.
Una lunga pazienza cieca.
Le radici della biologia.

Approfondimenti:
Sono tutti linkati nel testo, quando vedete le parole evidenziate. ;)