EVOLUZIONE/ 8. Quelle strane coppie che smontano la “lotta” darwiniana

- Carlo Bellieni

Il mutualismo appare un intralcio alla spiegazione darwiniana dell’evoluzione: la sopravvivenza per vantaggio reciproco è più rapida della sopraffazione

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Charles Darwin (1809-1882) (Pixabay)

L’evoluzione darwiniana si basa su mutazioni casuali che determinano cambiamenti di aspetto o di funzioni; l’aspetto e le funzioni così cambiate sarebbero poi selezionate dall’ambiente se ad esso sono funzionali, altrimenti muoiono. Questo ragionamento riguarda – come si vede – il singolo individuo: nasce un soggetto con un enzima nuovo, l’ambiente è tossico per quelli che non hanno quell’enzima, ergo tutti gli altri muoiono e lui sopravvive e si riproduce. Ma come si spiega il fenomeno per il quale la mutazione di un soggetto si deve adattare alla mutazione di un’altra specie, altrimenti né l’una né l’altra sopravvivono? È il fenomeno del mutualismo.

Il cosiddetto mutualismo appare un intralcio alla spiegazione darwiniana dell’evoluzione: il mutualismo è una forma di rapporto altruistico di scambio di favori tra due specie. A differenza della simbiosi detta parassitismo, in cui una delle due specie soltanto ci guadagna dalla convivenza, nel mutualismo nessuna delle due specie conviventi potrebbe sopravvivere senza l’altra. Ma questo implica che per salvare l’una e l’altra specie siano state necessarie due serie di mutazioni (una per specie e ben raffinate) e che siano avvenute  contemporaneamente. 

È il caso di certi fiori: la pianta carnivora Nepenthes bicalcarata, che attira col suo nettare gli insetti e li fa precipitare al suo interno tramite i due denti sullo stelo; ma come se non bastassero le “casualità”, essa si è evoluta in simbiosi con un tipo di formiche che si nutrono dei resti degli insetti mangiati dalla pianta e le salvano la vita impedendo che i resti marciscano e la uccidano. D’altronde le formiche di questo tipo si sono evolute per questa specifica funzione senza la quale morirebbero.

Un esempio di simbiosi mutualistica è la relazione tra i pesci pagliaccio (tipo quelli del film cartoon Nemo) che abitano tra i tentacoli degli anemoni dei mari tropicali. Il pesce pagliaccio protegge l’anemone dai pesci che si nutrono di anemoni, e a loro volta i tentacoli urticanti dell’anemone proteggono il pesce dai suoi predatori, in quanto un muco speciale sul pesce pagliaccio lo protegge dai tentacoli urticanti. Un altro esempio è il Gobius, un pesce osseo dell’Oceano Atlantico, che vive insieme ad un gamberetto. Il gamberetto scava e ripulisce una tana nella sabbia nel quale vivono sia il gamberetto che il pesce. Il gamberetto è quasi cieco, cosa che lo lascia vulnerabile ai predatori quando si sposta sopra il livello del terreno. In caso di pericolo il pesce tocca il gamberetto con la coda per avvertirlo. Quando ciò avviene, entrambi si ritraggono rapidamente nella tana. L’uno senza l’altro sarebbero davvero nei guai!

Una simbiosi biologica famosa è quella che sussiste fra il piviere egiziano, un piccolo uccello multicolore, e il coccodrillo del Nilo. In questa relazione, il coccodrillo arriverebbe perfino a tenere le fauci spalancate, per permettere all’uccello di far pulizia degli avanzi e dei parassiti sui denti. Per l’uccello, questa relazione non sarebbe solo una fonte di cibo sicura, ma anche uno scudo contro i predatori che mai si azzarderebbero ad avvicinarsi al coccodrillo per attaccare l’uccello. Per non parlare del mutualismo esistente tra la pianta acacia e la formica Pseudomyrmex ferrugineus: l’acacia offre protezione e cibo alla formica e la formica difende l’acacia dagli aggressori.

Ma gli esempi abbondano, tutti a mostrare la sopravvivenza per vantaggio reciproco e non per sopraffazione. Un’altra ben nota forma di mutualismo è quella tra ape e fiore: l’ape senza fiore morirebbe di fame e certi fiori senza ape non potrebbero riprodursi. Così come l’essere umano senza i miliardi di batteri che contiene il suo corpo non potrebbe vivere, ma anche i batteri senza l’essere umano non avrebbero un adeguato habitat.

La biologa Lynn Margulis, famosa per la ricerca sull’endosimbiosi, ipotizza che le simbiosi possano costituire un’importante componente dell’evoluzione. Considera infatti la nozione darwiniana dell’evoluzione, guidata dalla competizione, come incompleta, e afferma che l’evoluzione è fortemente basata sulla cooperazione, interazione, e dipendenza mutuale tra organismi. Secondo Margulis e Sagan, “la Vita non colonizzò il mondo attraverso il combattimento, ma per mezzo dell’interconnessione”. 

L’evoluzione tra due esseri viventi mutualistici ha diverse regole e diversa velocità di quella solita: l’evoluzione mutualistica (guidata da un altro essere vivente) può differire dall’evoluzione guidata da fattori ambientali non viventi.

Bisogna tener presente che nel mutualismo che abbiamo or ora raccontato, il paradosso è che una mutazione non avrebbe senso senza la mutazione complementare dell’altra delle due specie mutualiste. E poiché i soggetti  mutualisti possono coevolversi, mentre l’ambiente non vivente non può, la velocità dell’evoluzione del mutualismo può essere più rapida,  un’idea che riceve supporto dagli studi genetici sui mutualismi pianta-impollinatore. Analizzando il genoma di sei specie di formiche Pseudomyrmex (di cui abbiamo parlato prima) e confrontandolo con quello di Pseudomyrmex gracilis (una specie non mutualistica usata come riferimento), Benjamin Rubin e Corrie Moreau hanno scoperto che il genoma delle specie mutualistiche mostrava un tasso di evoluzione molecolare più alto. Rubin e Moreau sottolineano anche che i geni che evolvono più velocemente sono coinvolti nei processi nervosi, rendendo di fatto il sistema nervoso un possibile bersaglio dell’evoluzione di comportamenti mutualistici. In effetti, tra le formiche mutualistiche e quelle non mutualistiche del genere Pseudomyrmex, uno dei tratti più differenziati è l’atteggiamento verso i predatori. Le prime, che costruiscono il nido esclusivamente nelle cavità delle acacie, hanno un comportamento molto aggressivo, attaccando erbivori e altri potenziali invasori. Le altre, invece, che vivono nello stesso ambiente ma non nidificano sempre sulle acacie, preferiscono la fuga.

Insomma, molto ancora c’è da capire sul fenomeno evolutivo. Sicuramente la co-evoluzione ha aperto dei grossi punti interrogativi e oltre a mostrare l’importanza dell’altruismo nell’evoluzione, ci ripone al centro l’importanza dell’ambiente: senza un chiaro input ambientale, certe mutazioni non avrebbero senso e non sopravvivrebbero.

(8 – continua)

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