Evoluzione a più livelli

 

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Telmo Pievani – L’evoluzione: un gioco a più livelli.

Cosa succede se concepiamo i processi evolutivi come dei fenomeni che avvengono a più livelli?

Oggi ci sono molte evidenze del fatto che la selezione naturale, il meccanismo selettivo che è il motore fondamentale dei processi evolutivi, probabilmente non avviene soltanto a livello di organismi come pensava Charles Darwin, ma avviene a più livelli e l’interazione fra questi livelli è molto importante per costruire modelli aggiornati sui processi evolutivi. (3:07)

L’esempio scelto è quello dell’estinzione di massa perché più semplice.

George Cuvier (1769-1832) pubblica Discours sur les revolutions de la surface de globe: il tempo profondo è caratterizzato da una alternanza di lunghi periodi durante i quali le faune e le flore rimangono stabili, poi momenti drammatici in cui c’è un turn over di specie rivoluzionaria. Cuvier diede una spiegazione creazionista, dovuta in particolare a diluvi. Negli anni successivi la sua teoria è stata dimenticata e abbandonata. Ma è rimasto il dato empirico di quello che lui aveva visto nella stratificazione del bacino della senna.

Alla visione catastrofista di Cuvier si oppone la teoria uniformista di C. Lyell, il quale sosteneva che non dobbiamo mai pensare che nel tempo profondo ci siano stati degli eventi speciali, eccezionali che richiedono delle cause che non possiamo vedere oggi. L’attualismo, o uniformismo, considera ciò che accade oggi estendendolo al passato. Il metodo viene preso come modello da Darwin.

A distanza di 150 anni possiamo  riconsiderare il modello di sviluppo della biodiversità in rapporto alla storia geologica della terra con la consapevolezza che vi sono stati dei momenti drammatici in cui l’estinzione di molte specie ha modificato completamente l’evoluzione biologica. S. J. Gould ha sostenuto che ci sono buone ragioni per pensare che se non ci fosse stata l’estinzione dei dinosauri, 65 milioni di anni fa, probabilmente noi non saremmo qui.

L’estinzione è un fenomeno normale nell’evoluzione. È il lato B, è fondamentale perché libera spazio per nuove specie, ma ogni tanto ci sono dei picchi enormi, che si stagliano come eventi qualitativamente oltre quantitativamente differenti, rispetto alle cosiddette background extinction ( fenomeno normale, dovuto a competizione con altre specie, a cambiamenti ambientali, o a riduzione eccessiva delle popolazioni).

Questi picchi, queste estinzioni più intense sono relativamente più rapide, e hanno una scarsa selettività: chi sopravvive in questi momenti drammatici? Secondo Michael Benton per il 30% non il più adatto ma il più flessibile e il più opportunista, e per il 70% chi si trovava nel posto giusto nel momento giusto (14:30)

I processi selettivi hanno meno potere in queste fasi. Questo modello si chiama “different rules”, cioè è come se qualche volta nell’evoluzione le regole del gioco cambiassero troppo velocemente e ne soffre di più chi era più specializzato e più forte con le regole del gioco precedente. Più sei specializzato e più fai fatica a sopravvivere a questi grandi turnover di specie nella biodiversità. (15:20) 

“Perfect storm” è il modello che spiega le estinzioni di massa: avviene quando vi è una convergenza di fenomeni molto particolari.

1 cambiamenti climatici molto accelerati

2 cambiamenti consistenti nell’atmosfera

3 stress ecologico di intensità abnorme

Considerando questi fenomeni si potrebbe concludere che la sesta estinzione di massa è già iniziata a causa di Homo sapiens: sia che si prenda come inizio lo sviluppo dell’agricoltura (domesticazione di piante e animali), sia dall’età moderna con l’industrializzazione, il calo di tutte le specie animali e vegetali evidenzia l’approssimarsi del limite oltre il quale si può considerare il crollo della biodiversità, l’estinzione di massa

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Charles Darwin  era un gradualista molto coerente, non tollerava la possibilità che esistessero catastrofi. … E disse: se scoprirete che le catastrofi esistono per davvero, dovrete prendere la mia teoria e buttarla via. In realtà si sbagliava doppiamente, perché non era vero che tutti questi eventi catastrofici sono preceduti da una lenta preparazione, ma si sbagliava anche nelle conseguenze teoriche, nel senso che oggi abbiamo scoperto che queste catastrofi esistono e sono molto importanti, ma non per questo dobbiamo buttar via la teoria dell’evoluzione. (23:30)

Niles Eldrege (2008)

Considerare questi fenomeni che ho descritto ma anche molti altri che erano nella prima slide come facenti parte di una sorta di processo multilivelli. In particolare considerando i processi evolutivi come se avvenissero lungo due gerarchie di livelli, due stratificazioni, Una è quella evoluzionistica, che porta nell’evoluzione al trasferimento, all’organizzazione, al compattamento e alle modificazioni dell’informazione biologica, diciamo la parte genetica, che poi si impacchetta negli organismi, nelle popolazioni, nelle specie, e nei taxa monofiletici, ed è il gioco evolutivo dal basso verso l’alto che ha la selezione naturale come proprio motore e porta a molte trasformazioni. Poi bisognerebbe affiancare una gerarchia ecologica dentro la quale va ad immergersi questa gerarchia genetica o genealogica. La gerarchia ecologica è una visione dell’evoluzione dove invece i livelli sono organizzati in base al trasferimento di materia, energia, informazione tra gli organismi e le nicchie ecologiche e gli ambienti, cioè una visione ecologica dell’evoluzione. (25:00)

Gli organismi sono la base fondamentale (l’organismo è sia portatore, interattore, che replicatore). L’idea è quella di mescolare le due gerarchie. La base dello schema successivo è la selezione naturale, che è: pressioni selettive, cioè il lato ecologico della gerarchia, e variazione genetica che si incontrano… tutti i processi selettivi per quanto diversi siano, hanno tutti questo schema: pressioni esterne ecologiche, e variazioni genetiche interne e l’incontro volta per volta dà l’esito selettivo.

La logica genealogica dell’evoluzione e il gioco ecologico, si potrebbe applicarlo anche dall’organismo in giù e vedere modelli interessanti, per esempio, sull’epigenetica.

Conclusione: le estinzioni di massa sono dei fenomeni in cui la gerarchia ecologica diventa preponderante … e si trascina dietro, investe e travolge la gerarchia genealogica, l’evoluzione normale, che però, alla fine dello stravolgimento, torna ad avere il proprio ruolo nel processo evolutivo. (29:30)

 

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