EVOLUZIONE/ 9. In un coleottero il segreto del “fallimento” di Darwin

- Carlo Bellieni

Le mutazioni che affascinarono Darwin si spiegano soltanto se si ammette che non sia il “caso” a governare fattori concomitanti, ma l’ambiente

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Appunti di Charles Darwin (1809-1882) (foto da www.darwinproject.ac.uk)

Darwin ha messo una pietra miliare nello studio dell’evoluzione. Ma c’è un aspetto della natura che non si accorda con alcuni suoi presupposti peraltro geniali: è quando occorre necessariamente che per trarre un vantaggio da un nuovo comportamento, vari tratti indipendenti tra di loro si sviluppino insieme e contemporaneamente. La teoria di Darwin spiegherebbe questo col fatto che casualmente due o tre o più mutazioni casuali e imprevedibili si sarebbero per puro caso sviluppate nello stesso momento nello stesso individuo, ma la probabilità che ciò possa succedere è estremamente bassa, se non si concede che anche l’ambiente, in maniera collaborativa e non solo selettiva, abbia avuto la sua parte attiva.

Vediamo degli esempi. Un fiore può per una mutazione assumere strie gialle o strie nere. Ma che siano insorte insieme proprio, guarda caso, in un fiore che necessita di combattere con altre specie per ottenere l’arrivo su di sé delle api è un bel caso, non trovate? E che queste strie gialle e nere siano pelose come il corpo delle api è davvero un bel caso. Certo, si potrà dire che altri fiori avranno avuto per caso strisce bianche e rosse e saranno morti perché non attraevano le api; ma il prato di fiori è pieno e di tutti i colori; quello che colpisce è la somiglianza di questi fiori col corpo delle api (così come quello di certe orchidee con il corpo di altri insetti) tanto da avere un’impollinazione ma non una sopravvivenza più garantita. La cosiddetta “vesparia” o Ophrys apifera è una pianta erbacea con un fiore il cui lobo mediano, villoso, è di colore bruno, con margine giallastro e appendice triangolare; presenta un disegno variabile che ricorda l’addome di un insetto, con un’area basale brunastra, lucida, contornata da macchie dal giallo-verde al violaceo. Ammesso che le mutazioni avvengano casualmente, non vi sembra eccessivamente casuale che un fiore assuma l’aspetto proprio dell’insetto che serve per la sua impollinazione?

Restiamo tra gli animali, pensiamo ad un serpente velenosissimo. Ce ne sono alcuni con un veleno tale che potrebbe teoricamente uccidere cento uomini con un unico morso! Tali veleni non sono mai monovalenti, ma compositi, cioè svariate e diverse tossine concorrono alla tossicità estrema di un simile composto. Quante mutazioni sono occorse per trasformare una saliva casualmente un po’ tossica in una micidiale mistura di tossine estremamente tossiche? Ma non è tutto: per inoculare il veleno dalla saliva occorre uno speciale dente cavo ed è difficile immaginare che tipo di vantaggi possa offrire un dente semicavo se non c’è veleno, e che vantaggi ha un veleno del serpente se non ha un dente cavo per utilizzarlo. I denti cavi potrebbero essersi sviluppati prima delle ghiandole velenifere, ma per quale motivo sono persistiti se non esisteva un deposito per il veleno? Del resto quali vantaggi potevano fornire al nostro proto-serpente velenoso le ghiandole velenifere, in assenza di un dente cavo ad esse collegato, per iniettare il veleno nel sangue della preda? Insomma, nei casi che richiedono la simultanea nascita di due o più organi che si aiutano reciprocamente, il discorso delle mutazioni casuali selezionate per caso dall’ambiente non regge.

Così come è nel caso dei coleotteri bombardieri, una sottofamiglia d’insetti della famiglia dei Carabidae (ordine Coleoptera Adephaga). Il nome di questi coleotteri si deve al loro particolare meccanismo di difesa/offesa. Infatti, se disturbati, espellono in modo esplosivo un miscuglio di sostanze, prodotte da speciali ghiandole addominali, emettendo un boato, un’esplosione vera e propria, simile alla rottura di un palloncino. Alcune loro cellule secernono perossido di idrogeno in una cavità dell’addome. Questa cavità comunica attraverso una valvola controllata da un muscolo, con un’altra cavità che costituisce una vera e propria camera di reazione. Tali pareti sono foderate di cellule che producono l’enzima catalasi. Quando il contenuto della prima cavità è riversato nella seconda cavità addominale, la camera di reazione, le catalasi e le perossidasi danno luogo in pochissimo tempo (1-2 secondi!) a una violentissima reazione che sprigiona in un istante tantissimo calore da portare immediatamente il tutto al punto di ebollizione, causando così la vaporizzazione della miscela di reazione. Sotto la pressione di questi gas si apre poi una valvola esterna e le sostanze sono quindi espulse con un’esplosione, ad altissima velocità ed alla temperatura di 100°C attraverso delle fessure nell’addome. Il getto può poi essere puntato con precisione in ogni direzione, incluso in avanti sopra la schiena! Questo è possibile facendo rimbalzare lo spray caldissimo e tossico su un paio di deflettori scheletrici uscenti dall’estremità dell’addome al momento dell’eiezione. Che complessità! Ma facciamoci qualche domanda; per esempio, come può essere stata conservata la mutazione che ha fatto produrre perossido di idrogeno, che era inutile senza quella che faceva produrre la perossidasi? E viceversa, che se ne faceva il nostro bombardiere di un deposito di catalasi senza perossido di idrogeno? Sono comparse insieme? Bella e sfacciata fortuna! O perché invece non pensare che non sia il caso ma l’ambiente ad aver influenzato e non solo selezionato le mutazioni?

Ma veniamo all’uomo e comunque ai mammiferi: certe funzioni per essere efficaci hanno bisogno di più strumenti fisici. Un chiaro esempio è l’occhio: per vedere necessita che si sia sviluppato il cristallino, la retina, la cornea eccetera, nessuno dei quali da solo sarebbe utile: sono state tutte mutazioni casuali o ha influito l’ambiente? Come possono essere apparse casualmente insieme? E se non sono apparse insieme, perché una di esse è persistita verosimilmente per secoli (per esempio il cristallino) se senza gli altri organi (retina e cornea) non serviva a niente? Ma c’è dell’altro. Pensate che nell’occhio c’è un muscolo (muscolo trocleare) che ha un decorso del tutto strampalato: per far abbassare lo sguardo deve prima andare sull’alto dell’orbita, passare dentro un gancio osseo e poi scendere attaccandosi alla parte posteriore dell’occhio: se non c’era ancora l’occhio e il muscolo trocleare, perché si sarebbe mantenuto nell’evoluzione un gancio osseo nato casualmente? E se non c’era il gancio osseo, perché un muscolo in quel caso inutile si sarebbe conservato evolutivamente? Sembra chiaro che entrambi sono “nati” di pari passo, ma come? Una mutazione causale è facile, ma due che portino ad un esito utile e così precise sembrano impossibili da ipotizzare. Lo stesso Darwin restava attonito vedendo la contraddizione tra la sua teoria e l’evoluzione dell’occhio, come riporta lui stesso nel libro L’evoluzione delle specie.

E Darwin, per l’epoca in cui visse, non sapeva nulla della biochimica (che doveva ancora essere scoperta) dove migliaia di reazioni convivono in ogni singola cellula in ogni singolo secondo di tempo, ognuna delle quali senza le altre non ha senso né utilità e dovrebbe scomparire stando a Darwin stesso. Sia ben chiaro però: un’evoluzione nel senso di miglioramento e “aggiunta di parti” è avvenuta nel corso della storia: le specie si sono modificate, sono cambiate nei millenni, ne sono sorte di nuove. Nessuno oggi a ragione pensa che le specie siano rimaste immutate nei millenni; solo che il metodo darwiniano non riesce a spiegare tutto, ecco.

(9 – continua)

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