giovedì 25 novembre 2010

Evoluzione naturale: caso e necessità dell'evento straordinario

Gli effetti della larga base della casualità si accumulano di generazione in generazione. Di conseguenza, nei tempi lunghi delle generazioni, si possono verificare, di tanto in tanto, eventi straordinari. Perciò un singolo evento straordinario, statisticamente eccezionale, (nel linguaggio probabilistico, oggi di moda, l'eccezione statistica è considerata un "evento altamente improbabile") può verificarsi, talvolta, nel corso di una o poche generazioni.

Trattandosi di un singolo evento casuale, ogni evento straordinario è imprevedibile; tuttavia, si può prevedere che, sulla larga base degli eventi singoli casuali, si realizzi non soltanto una frequenza media statistica ma anche un evento raro, straordinario, purché possibile. L'uscita di 5 assi in una mano di Poker è impossibile, ma che, in una mano di Bridge, ciascun giocatore possa ricevere tutte le carte di uno stesso seme è possibile, anche se rappresenta l'evento più raro che possa mai verificarsi in questo gioco.

Riprendiamo questo esempio da “Genetica Uomo" (1997) di Bodmer e Cavalli Sforza. Gli autori dicono che, se consideriamo tutte le partite giocate nel mondo ogni anno, è possibile che si verifichi quest'evento straordinario. Il fatto che ciò avvenga nel corso di una singola partita appare qualcosa di miracoloso, ma in termini statistici non deve stupire. I biologi hanno chiamato "deriva genetica casuale" "il processo per cui le frequenze geniche sono soggette a fluttuazioni dovute al caso". Di conseguenza -scrivono gli autori- "Gli effetti della deriva in un numero finito di generazioni sono tanto più significative quanto meno numerosa è una popolazione".

Il concetto di deriva genetica ha avuto in genetica il merito di distinguere due diverse qualità: quella casuale, relativa ai piccoli numeri, e quella necessaria, relativa ai grandi numeri. Così, mentre dai grandi numeri ci si attende una frequenza costante, necessaria, dai piccoli numeri ci si attende una fluttuazione casuale dalla frequenza costante, che è tanto maggiore quanto minore è il numero di individui della popolazione considerata. Ne consegue che la massima casualità dovrà riguardare il campione più piccolo in assoluto: ossia il caso singolo.

Il caso singolo è qui l'individuo, la cui unicità non ha altra origine che la casualità che lo ha dotato di particolarità uniche. Bodmer e Cavalli Sforza scrivono: "E' stata recentemente avanzata l'ipotesi che l'evoluzione molecolare sia dovuta in gran parte alle mutazioni neutrali". Poiché il punto di partenza della variazione genetica è la mutazione casuale, e poiché la maggioranza delle mutazioni sono neutrali, ossia non vengono eliminate come svantaggiose, ciò significa che molti caratteri degli organismi sono giochi del caso, del tutto indifferenti, e soltanto in situazioni particolari sono sottoposti a una casuale selezione, come nell'esempio della falena di Manchester.

In generale, possiamo sostenere che, per l'evoluzione di lungo periodo, le infinite minute variazioni che compaiono casualmente, se non vengono immediatamente eliminate come svantaggiose, verranno trasmesse ereditariamente. In questa ipotesi, non soltanto è plausibile che diversi caratteri secondari siano presenti senza essere affatto necessari all'organismo, ma soprattutto è comprensibile il fatto che ogni individuo è casualmente diverso da ogni altro anche della stessa specie e persino della stessa razza e della stessa famiglia.

Se tutti i caratteri fossero fissati necessariamente dalla selezione naturale, in natura ci sarebbe una assoluta omogeneità tra individui non solo della stessa famiglia ma anche della stessa razza e della stessa specie. Invece, casuali e frequenti piccole mutazioni neutrali si troveranno fissate casualmente in forma di "sfumature", ovvero di molteplici particolari unici, che non beneficano né danneggiano l'individuo. I caratteri selezionati, invece, come necessari mostrano una omogeneità quasi assoluta: sono presenti in tutti gli individui di una specie, a parte rare eccezioni.

In generale si attribuisce alla selezione naturale, in maniera indistinta, qualsiasi prodotto biologico. In termini qualitativi occorre però comprendere la differenza che passa, ad esempio, tra la selezione della mano umana con il pollice opponibile, che è uno dei principali contrassegni della nostra specie, e la selezione del colore grigio scuro della falena di Manchester, che è una sfumatura secondaria, specifica di una particolare popolazione di farfalle. Nel lungo periodo, selezioni casuali di caratteri secondari, in genere neutrali, restano quel che sono: capricci del caso. Così è per le penne di pavone che spesso sono invocate come una stranezza della selezione naturale. Le penne di pavone non sono altro che accidentali prodotti artistici della natura.

Affinché la selezione naturale si tramuti da casuale a necessaria, occorre un lungo periodo di tempo durante il quale si fisseranno i vari gradi di necessità: l'esigenza di un apparato digerente, anche di quello del pavone, sarà perciò più importante, stabile e necessaria che non la lunghezza, il colore, ecc. di penne o peli.

Abbiamo visto che, riguardo ai caratteri secondari, la varietà è pressoché infinita e rappresenta la specificità, l'unicità individuale. Se, ora, noi consideriamo le particolarità straordinarie, però necessarie, queste non si distinguono, per l'origine, da qualsiasi altra particolarità individuale. L'origine è sempre la stessa, una mutazione casuale, e, in un primo momento, anche la sua fissazione può essere neutrale. Se torniamo all'esempio del gioco del Bridge, possiamo dire: certamente si rimane sorpresi, come di fronte a un fatto straordinario, nell'assistere a una uscita di carte dello stesso seme per ciascun giocatore, però, anche senza rimanere sorpresi, dovremmo sapere che ogni uscita di carte è unica e "irripetibile". La differenza tra i due casi è che l'unicità nel secondo caso è indifferente, mentre nel primo è straordinaria.*

Se statisticamente l'evento straordinario, per esempio una rara mutazione favorevole all'organismo, è un'eccezione che devìa ampiamente dalla frequenza normale, ciò vale soltanto per la sua insorgenza. Appena si fissa, la mutazione diventa la norma, in quanto soltanto gli organismi che la possiedono si riproducono e si accrescono, a spese della estinzione degli organismi che ne sono privi. Possiamo perciò affermare che l'evento straordinario, che si origina casualmente e si fissa necessariamente, rappresenta l'opposto dialettico della estinzione. Ogni estinzione di organismi viventi è una cieca necessità, generalmente accompagnata dal suo opposto: la necessaria selezione di organismi straordinari, che rappresentano una nuova tappa della evoluzione. E, viceversa, ogni straordinaria mutazione favorevole è accompagnata dalla estinzione degli organismi che ne sono privi. E questa è una legge verificabile nei tempi lunghi della evoluzione.


* "Per esempio, la probabilità per un giocatore di Bridge di ricevere una mano di 14 carte tutte di picche è grosso modo una su 54 quadrilioni, un'evenienza estremamente improbabile che solo pochi giocatori di bridge potranno mai provare. Tale probabilità, tuttavia, non è né più né meno di quella di qualsiasi altra mano specificata a priori. Eppure nessuno aggrotta le sopracciglia di fronte a mani che contengono un assortimento di carte di tutti i semi e che non hanno maggior probabilità di essere distribuite". (da Michele Lerner, "Eredità, evoluzione e società", 1968)

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Tratto da "Caso e necessità -l'enigma svelato -Terzo volume Biologia" (1993-2002) Inedito

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