Evoluzione: cos’è e come funziona

“Evoluzione” è una parola che tutti abbiamo usato o sentito usare, ma ben pochi sanno esattamente cosa significhi e come funzioni esattamente tale fenomeno. Si tratta forse della teoria più complessa di tutta la biologica moderna e per padroneggiarla ci vogliono un po’ di tempo e una certa attenzione.

Schema che riassume l’evoluzione della vita sulla Terra (By LadyofHats – Own work, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20397531)

L’evoluzione è solo una teoria, no?

No, non è così. Affrontiamo subito questo tema e togliamocelo di torno una volta per tutte.

Tanti, specialmente tra i famosi creazionisti, usano sminuire l’evoluzione asserendo che si tratti solo di una teoria non dimostrata, ma la è ben diversa: l’evoluzione è un fenomeno reale e documentato, che avviene continuamente intorno a noi da miliardi di anni. In realtà l’equivoco nasce dal fatto che la parola “teoria” nel linguaggio comune ha un significato, mentre in quello scientifico ne ha un altro molto diverso. Vediamo le differenze.

  • Teoria nel linguaggio comune: per “teoria” si intende un’idea astratta, una possibile spiegazione di un avvenimento; in effetti nel linguaggio comune la parola “teoria” può essere un sinonimo di “opinione”, cioè un’idea priva di riscontri fattuali che non può essere dimostrata.
  • Teoria scientifica: nel linguaggio scientifico invece una “teoria” è la migliore spiegazione di un fenomeno disponibile fino a quel momento, supportata da prove ed esperimenti; è importante sapere anche che le teorie scientifiche non sono oggetti cristallizzati nel tempo, ma sono esse stesse in evoluzione dal momento che vengono aggiornante con l’avanzare delle conoscenze sull’argomento oggetto della teoria.

Questa differenza nei significati tra linguaggio scientifico e comune è abbastanza sottile e complessa da spiegare, ed è proprio su questo che giocano i creazionisti. La triste verità è che coloro che negano l’evoluzione sono proprio quelli che non sono riusciti a capirne il funzionamento e quindi non riescono vederne la semplicità e la linearità. Chi arriva a capire invece la teoria dell’evoluzione magari compie uno sforzo all’inizio per assimilare alcuni concetti non proprio intuitivi, ma una volta acquisiti il fenomeno sembra chiaro quanto ovvio.

I tre fenomeni che insieme permettono l’evoluzione

L’evoluzione si può definire come il cambiamento degli organismi nel corso del tempo, che come tutti i fenomeni naturali segue delle regole precise. In particolare l’evoluzione si può suddividere in tre fenomeni più piccoli che, insieme, guidano il cambiamento nel tempo delle specie. Vediamo brevemente questi tre fenomeni.

Mutazione genetica

Esempi di mutazioni genetiche sui cromosomi (Pubblico dominio, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2407980)

Tutte le forme di vita esistenti condividono il DNA come mezzo per conservare l’informazione genetica (tranne qualche eccezione nei virus, ma il concetto è lo stesso). Il DNA (RNA nel caso di alcuni virus) conserva tutte le caratteristiche di un organismo, codificate in geni. Caratteristiche come il colore dei nostri occhi, il colore della nostra pelle, la forma del nostro naso o il numero di dita delle nostre mani, sono solo alcune delle caratteristiche genetiche presenti nel nostro DNA. Anche la struttura delle proteine come la forma dell’emoglobina (che la rende capace di espletare la sua funzione) è condificata in un gene, anzi potremmo dire che a ogni gene corrisponde una proteina o una molecola di RNA (per una trattazione più precisa sul DNA rimando a questo mio vecchio articolo).

Per riassumere, un gene è un tratto di DNA composto da una precisa sequenza di adenina, timina, guanina o citosina (A, T, G, C, le famose “lettere” del DNA); l’ordine con cui queste quattro molecole sono concatenate stabilisce quali amminoacidi debbano essere inseriti in una proteina.

Una cellula è dotata di sistemi di replicazione di queste molecole di DNA che sono molto precisi ed efficienti, ma non sono perfetti: a volte capita un errore nella copia e quindi il nuovo filamento di DNA non è esattamente uguale a quello di partenza.

Questi errori di replicazione possono avere vari effetti. La mutazione può non avere nessun effetto perché non influisce sulla struttura finale della proteina; ma potrebbe anche avere un effetto deleterio, facendo perdere funzionalità alla proterina corrispondente. Esiste però anche la possibilità che una mutazione dia una caratteristica migliorata per l’organismo; questo è il caso più raro ma è anche l’unico che ci interessa ai fini dell’evoluzione dal momento che un vantaggio potrebbe portare un organismo e la sua discendenza a imporsi sui suoi simili producendo un maggior numero di discendenti che, nel tempo, soppiantano gli esemplari del “vecchio” tipo.

Deriva genetica

Il secondo fenomeno è la deriva genetica, che forse è il più difficile da capire dei tre. Ogni gene può avere diverse versioni, ognuna delle quali si chiama allele. Questi alleli hanno diverse frequenze all’interno della popolazione della specie, cioè ognuno è presente in un certo numero di individui. Il colore della pelle umana, per esempio, è dato da forme diverse degli stessi geni, quindi da alleli differenti.

La frequenza con cui un allele si presenta può cambiare per motivi del tutto casuali, alterando così il numero di individui che ne sono portatori; ovviamente il caso può far diventare un allele predominante come può farlo sparire.

Un esempio di questo fenomeno si ha quando una popolazione di partenza viene improvvisamente divisa in due parti che non possono più entrare in contatto, quindi non possono più avere uno scambio genetico. Se nella popolazione 1 avessimo casualmente un’alta frequenza dell’alele A e nella 2 un’alta frequenza dell’allele a, passati alcuni millenni avremmo due popolazioni differenti, con patrimoni genetici differenti che potrebbero avere difficoltà a reincrociarsi; se passasse abbastanza tempo (centinaia di migliaia o milioni di anni) arriveremmo probabilmente a due specie differenti.

Per una definizione meno sintetica della deriva genetica rimando qui.

Selezione naturale

La selezione naturale è forse la maggiore scoperta di Charles Darwin e di Alfred Russel Wallace, un altro importante studioso che arrivò alle stesse conclusioni di Darwin lavorando indipendentemente da lui.

Spesso colloquialmente ci si riferesce all’evoluzione come alla “sopravvivenza del più forte”, ma in realtà è una definizione del tutto errata e priva di senso. Sarebbe corretto dire invece che “evoluzione significa la sopravvivenza del più adatto al suo ambiente”. Spieghiamoci meglio.

Tutti gli individui della stessa specie si differenziano gli uni dagli altri per l’avere delle differenti caratteristiche genetiche, generate dall’avere alleli differenti. Ce ne possiamo accorgere facilmente osservando la nostra stessa specie: ci sono persone più alte, più basse, con un torace più largo, con la pelle scura, con la pelle chiara, con gli occhi di vari colori, ecc. Tutte queste caratteristiche sono indotte dalla presenza di vari alleli diversi.

Esempi di becchi dei fringuelli di Darwin (Di John Gould (14.Sep.1804 – 3.Feb.1881) – From “Voyage of the Beagle” as found on [1] and [2], Pubblico dominio, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1312513)

La diversità fa in modo che ogni individuo sia “attrezzato” in modo diverso per affrontare le sfide che il suo ambiente gli mette davanti. Ne consegue che una variazione ambientale può favorire un individuo che possiede una certa caratteristica; questo individuo favorito quindi tenderà a generare più discendenti rispetto agli altri, i cui discedenti invece tenderanno a diminuire. Il risultato è che nel corso del tempo si avrà una scomparsa degli individui meno adatti all’ambiente, cui corrisponde una “fissazione” di quelli invece con la nuova caratteristica.

Ti sei mai chiesto perché alcuni individui sono in grando di digerire il latte e invece altri no? Nella nostra specie solo alcune popolazioni possono consumare il latte in età adulta senza avere problemi di salute, com’è possibile dato che tutti discendiamo da una popolazione di origine africana? Si tratta di selezione naturale.

La capacità di digere il latte dipende dalla presenza nello stomaco di un enzima, la lattasi, che può separare le molecole di lattosio (lo zucchero dimero tipico del latte di ogni specie) nelle sue due unità di glucosio e galattosio. Il lattosio non è assimilabile dall’orgaismo dei mammiferi, glucosio e galattosio invece sì. Dopo lo svezzamento il gene che codifica la lattasi viene disattivato e l’enzima non viene più prodotto, cioè avviene perché generalmente gli adulti non consumano latte e quindi produrre tale proteina sarebbe solo uno spreco di energia.

Tuttavia alcuni esseri umani adulti mantengono la produzione di lattasi anche in età adulta, dando così la possibilità agli europei di digerire il latte anche dopo lo svezzamento. Questa caratteristica è chiamata persistenza della lattasi.

La popolazione europea e quelle derivate (americani, canadesi, australiani) sono formate da individui che portano una mutazione che impedisce la disattivazione della lattasi, dando così un vantaggio a questi individui sugli altri: il latte è un alimento molto nutriente ed è evidente che in un periodo di carestia è conveniente potersene nutrire anziché morire di fame. Nel corso dei millenni quindi alcuni nostri antenati europei hanno inziato a consumare latte e derivati come alimento (probabilmente non più di 7.000 anni fa), acquisendo un vantaggio su altri che non avevano accesso a questo tipo di cibo e generando quindi più discendenti. Nel corso del tempo questa caratteristica genetica si è fissata nella popolazione, tanto che l’80% circa degli europei moderni adulti può tranquillamente digerire il lattosio. Ciò permette anche di affermare un’altra cosa: coloro secondo i quali il consumo di latte è una cosa “innaturale” si sbagliano di grosso, ancora una volta per ignoranza: non c’è nulla di più naturale delle mutazioni e dell’evoluzione.

Conclusioni sull’evoluzione

Come abbiamo appena visto, l’evoluzione è un insieme di fenomeni complessi e a volte anche difficili da capire inizialmente, ma con un po’ di studio e di esercizio ci si può riuscire.

Chi tutt’ora nega l’esistenza di questo fenomeno, sconfinando a volte in teorie demenziali come l’intelligent design, semplicemente non riesce a capire o non vuole capire. Normalmente si tratta di fondamentalisti religiosi timorosi del fatto che l’evoluzione possa spazzare via l’idea di un creatore onnipotente. Non è compito della Scienza se esista o meno un dio, ma l’evoluzione non è pericolosa per le religioni e lo hanno capito anche i culti più antichi e più attenti al mantenimento del potere come la Chiesa Cattolica, che hanno saputo adattare la propria dottrina per non scadere in posizioni anacronistiche quando non addirittura ridicole.

Ivan Berdini

Zoologo e appassionato di fotografia