di Michele Forastiere*
*insegnante di matematica e fisica in un liceo scientifico.

“Dove hai preso quegli occhioni?”. Stavolta parliamo di occhi. La frase è il titolo di un articolo in cui Richard Dawkins tenta di minimizzare il famoso problema dell’evoluzione dell’occhio.

In realtà, la questione dell’occhio nasce insieme alla teoria dell’evoluzione. Ne “L’origine delle specie” Darwin afferma infatti: «Supporre che l’occhio, con tutti i suoi inimitabili meccanismi [...], si possa essere formato per mezzo della selezione naturale, sembra, lo confesso liberamente, assurdo al massimo grado. Tuttavia la ragione mi dice che, se si potesse dimostrare l’esistenza di numerose gradazioni da un occhio perfetto e complesso a uno molto imperfetto e semplice, ogni gradino essendo utile al suo possessore [...], allora la difficoltà di credere che un occhio perfetto e complesso si possa formare mediante la selezione naturale, sebbene insuperabile dalla nostra immaginazione, potrebbe a stento ritenersi reale». Va detto che il problema dell’individuazione dei suddetti gradini è sempre apparso particolarmente tenace.

Il primo tentativo apparentemente efficace di spiegazione gradualistica darwiniana è del 1994: si tratta del famoso lavoro di Nilsson e Pelger “A pessimistic estimate of the time required for an eye to evolve“, al quale fa entusiasticamente riferimento Dawkins nell’articolo citato. L’ipotesi si può riassumere più o meno come segue:
1) un occhio imperfetto e semplice è costituito da uno strato di cellule sensibili alla luce, grazie alle quali l’animale è capace di dirigersi verso la direzione generica della fonte di luce.
2) l’evoluzione comincia con l’”insaccamento” di questo strato in una specie di pozzetto semisferico;
3) quando il pozzetto è diventato abbastanza profondo, appare all’ingresso della cavità un diaframma circolare che va progressivamente restringendosi;
4) nell’incavo, già pieno di una sostanza trasparente, si forma gradualmente una zona di densità più elevata che agisce da lente.

E così, sembrerebbe proprio che si possa arrivare a un occhio “perfetto e complesso” attraverso una serie di piccole variazioni, a partire da un occhio “imperfetto e semplice”. Oltretutto, secondo gli autori la transizione non richiederebbe più di 400.000 anni! Non c’è da stupirsi che questa clamorosa affermazione abbia suscitato tanto entusiasmo nei circoli ultra-darwinisti. D’altra parte, purtroppo per questi ultimi, non è difficile dimostrare che essa è quanto meno un po’ avventata. Infatti, la catena evolutiva descritta nei passaggi precedenti non è affatto graduale e continua, dal momento che i passaggi 2 → 3 e 3 → 4 non corrispondono a minime modificazioni di una stessa caratteristica (la forma del “proto-globo oculare”, per intendersi), ma comportano l’”invenzione” di due specifiche strutture organiche del tutto indipendenti, la “proto-pupilla” e il “proto-cristallino”.
Insomma, si capisce che è richiesta l’immissione saltuaria di nuova informazione, ovvero la comparsa casuale di novità impreviste e non implicite nel patrimonio genetico preesistente. Di conseguenza, nessuna teoria può essere in grado di prevederne la tempistica.

C’è poi, nella questione dell’evoluzione degli organi complessi, un importante fattore di cui tenere conto: ed è quello della “larghezza del setaccio”. Mi spiego: la selezione naturale darwiniana non è in grado di distinguere tra una mutazione che porta alla formazione di un organo complesso e una che semplicemente favorisce la sopravvivenza del singolo animale; perciò, essa costituisce un “setaccio” troppo largo: esistono infatti troppe modalità alternative di sopravvivenza, che non sono – invariabilmente o necessariamente – le migliori. Facciamo un esempio: prendiamo il caso di un’ipotetica specie acquatica formata da erbivori. Supponiamo che tutti gli individui della specie stiano per passare dalla fase 3 alla fase 4: dunque hanno una struttura oculare ottimizzata per funzionare senza lente (il “proto-cristallino”) e sono – per così dire – “in attesa” che una mutazione casuale la faccia comparire. Visto, però, che al Caso non si comanda, potrebbe capitare che nell’ambito della specie compaiano due gruppi mutanti: uno, finalmente dotato di “proto-cristallino”; l’altro, ancora fornito del vecchio modello di occhio – ma leggermente più prolifico. I due gruppi vengono mangiati dagli stessi carnivori e sono in competizione per le stesse risorse alimentari. Chi può dire, perciò, quale di loro prevarrà? La selezione naturale non riesce, infatti, a distinguere la caratteristica veramente migliore sul lungo termine (un occhio dotato di cristallino) da quella che permette solo all’animale di avere una discendenza più numerosa. Infatti, un occhio non ancora completamente evoluto non è necessariamente vantaggioso per il suo possessore: se l’animale non riesce ad adattare l’apertura a condizioni di luce variabile, risulta cieco a tutti gli effetti quando, per esempio, l’illuminazione diventa scarsa… insomma, potrebbe bastare il passaggio frequente di nuvole per mandare al Creatore tutte quelle speranzose bestioline con occhioni tanto promettenti, e decretare invece il successo dei poveri parenti semi-ciechi, ma più fecondi di loro.

Ad ogni modo, nessuno considera ancora chiusa la questione dell’occhio. È appena dello scorso giugno un articolo di Trevor D. Lamb in cui si dichiara baldanzosamente che «ormai gli scienziati hanno una chiara visione di come sia apparso il nostro occhio notoriamente complesso». In effetti, questo lavoro non aggiunge granché alla problematica in questione (cfr. www.evolutionnews.org/2011/06/). Oltretutto, ho trovato molto divertente la seguente affermazione di Lamb: «I risultati indicano che il nostro genere di occhio [...] si formò in meno di 100 milioni di anni, evolvendo da un semplice sensore di luce [...] a partire da 600 milioni di anni fa». Meno di cento milioni di anni? Altro che i 400.000 anni di Nilsson e Pelger, allora! Del resto, se pensiamo che in un arco di tempo molto inferiore – forse lungo soli dieci milioni di anni sarebbero apparsi tutti i piani corporei animali conosciuti… ci rendiamo conto che, probabilmente, c’è ancora una volta qualcosa che non torna nel ragionamento gradualistico darwiniano. Con buona pace di Dawkins e seguaci.

 
 
di Umberto Fasol*
*preside e docente di scienze naturali in un liceo scientifico

L’embriologia è sempre stata un grandissimo spettacolo per i biologi, ma anche per tutti coloro che hanno avuto la possibilità di vedere qualche filmato o qualche ecografia in gravidanza. Forse è veramente il “più grande spettacolo dopo il big bang”, come giustamente canta Jovanotti.  L’embrione è il motore di tutti i processi che portano alla sua formazione: non si può spiegare né la spermatogenesi né la ovogenesi con il suo meraviglioso ciclo mensile se non a partire dal nuovo essere che prende il via dall’incontro tra due cellule uniche che dimorano in due corpi diversi e che non conoscono nemmeno l’esistenza l’una dell’altra. Questo è veramente misterioso!

Ciascuno di noi ha iniziato l’avventura della vita a partire da un incontro tra due cellule che non si conoscono e che dovrebbero anche, in teoria, respingersi a vicenda, come accade nei contatti tra xeno tessuti.  Lo spermatozoo penetra la cellula uovo come un ago che entra nel dito: perché lo può fare?  E’ un caso unico tra le cellule del nostro corpo e tra le cellule in generale del mondo animale. Eppure il richiamo della vita nuova è insopprimibile: bisogna creare un figlio.  Non si può invecchiare ed estinguersi. Poi accade il più grande spettacolo dell’Universo: in poche settimane, quaranta nel nostro caso, da una cellula sferica si formano miliardi di cellule, tutte al loro posto, costruendo un essere capace di piangere, di ridere, di mangiare, di scaricare, di pensare e di … farsi amare! Da uno a 254 tipi di cellule diverse. Com’è possibile tutto questo?

La moderna evo-devo, ovvero evolutionary developmental biology, ce lo spiega. «Gli interruttori genetici funzionano come sistemi GPS.  Proprio come questi calcolano la posizione della vettura integrando diversi stimoli, gli interruttori integrano informazioni spaziali nell’embrione rispetto a longitudine, latitudine, altitudine e profondità e definiscono le aree in cui i geni sono attivati e disattivati.» (pag. 109, Sean Carroll, “Infinite forme bellissime”, Codice 2006).  Questa è l’immagine centrale del moderno pensiero della “nuova scienza dell’Evo-Devo”, come recita il sottotitolo del bello libro del genetista Carroll: gli interruttori genetici sono i registi occulti della vita che, a seconda della sinfonia che dirigono, determinano una forma bellissima piuttosto che un’altra e, al contempo, la possono trasformare l’una nell’altra, senza mai interrompere la musica. Sono addirittura potenti e intelligenti come il Global Positioning System! I due massimi problemi della biologia teorica, l’ontogenesi e l’evoluzione, sono risolti con un solo termine, “il gene interruttore”: la forma della vita è la manifestazione visibile della sua regia e l’evoluzione della vita è il suo flusso ininterrotto nel tempo, per mutazione.

Sean Carroll è professore di Genetica all’University of Wisconsin e la sua attività scientifica è considerata fondamentale per la comprensione della nuova versione dell’evoluzione, la “Evo-Devo”.  Questo libro ne è una importantissima sintesi per il grande pubblico e porta infatti la prefazione di Telmo Pievani.  Vediamo ilproblema dell’ontogenesi. Ogni organismo deriva da una cellula sola, sferica e omogenea.  Dove si trovano le istruzioni per il montaggio di tutti gli organi di cui è fatto l’animale? Come fa la testa aprendere la forma che ha e come fa ad assumerla in quella posizione? E la stessa domanda vale per i denti, per gli occhi, per il cuore, per i piedi, per le unghie, ecc… E ancora: ciascuna cellula di ogni tessuto (oltre 200 tipi nel corpo umano) possiede gli stessi geni di tutte le altre, eppure la cellula dell’occhio ha un metabolismo molto diverso da quello della cellula del femore o ancora della cellula di un nefrone; questo accade grazie all’attività di alcuni geni e al silenziamento di altri.  Ma chi o che cosa decide questa scelta? Ecco la scoperta di Carroll: gli interruttori sono i responsabili ultimi di ciascuna fase dello sviluppo dell’embrione e sono attivati tra loro a cascata: quelli ora attivi sono stati indotti da altri precedenti e a loro volta ne stimoleranno nuovi. Ma cosa c’è all’inizio di tutto? Qual è la prima mossa nell’uovo fecondato? E’ la definizione di due poli nella sfera dell’uovo. E’ la creazione dell’asse principale, quello cefalo-caudale.

Segue immediatamente la determinazione degli altri due assi, quello ventre-dorsale e quello latero-laterale.  Sembra che gli assi si creino attraverso la distribuzione a gradiente di una o più proteine (tra cui la cordina nei vertebrati). Una volta determinate le coordinate fondamentali (le tre dimensioni dello spazio) dell’embrione entrano in azione i geni Hox, che costituiscono il kit degli attrezzi per il suo montaggio. I geni Hox sono una pietra miliare nell’Embriologia contemporanea.  Nella Drosophila sono otto, tutti co-lineari con le strutture anatomiche che si sviluppano lungo l’asse cefalo-caudale, ovvero il primo, lab, crea le labbra e l’ultimo, Abd, crea il segmento anale. La parte homeobox  (sequenza di Dna) dei geni della Drosophila si ritrova pressochè identica anche nel topo o nella rana, manifestando per di più la stessa colinearità e la stessa organizzazione in cluster. Questo significa che le diverse forme animali sono solo varianti dello stesso tema: non sono disegni nuovi e diversi tra loro. Quello che importa è che questi geni costituiscono il Kit degli attrezzi per il montaggio degli animali e sembrano essere abbastanza universali.

La prima mossa, si diceva, è la determinazione dei poli, la successiva, quella degli assi. Segue un altro passaggio incredibile per la complessità: la suddivisione del corpo embrionale in spicchi di longitudine e latitudine (come accade per la Terra), di dimensioni via via più piccole. Ad ogni spicchio viene quindi assegnata un’identità precisa (un somite, un cuore, uno stomaco,…).  La formazione dell’organo specifico procede ora attraverso una ridefinizione di un nuovo “micro-mondo” con poli, meridiani e paralleli… e avanti di nuovo! Ogni cellula sa quello che deve fare in funzione della sua posizione nell’embrione. E’ l’unico modo per spiegare la morfogenesi, il più grande spettacolo sulla Terra:contemporaneamente si sviluppano ex novo tutti gli organi di cui è fatto l’organismo, a partire da un uovo indifferenziato, tutto uguale e privo di qualunque minima bozza di ciò che sarà dopo qualche settimana! Tutto procede “come se” il prodotto finito (l’embrione sviluppato) agisse attirando a sé ogni cellula, assegnandole il compito che deve svolgere nel tempo: è “come se” la vita non si costruisse per tentativi, ma sapesse chiaramente quello che deve fare con assoluta certezza, istante per istante e posizione per posizione. Tutto questo fa pensare.

Vediamo ora il problema dell’evoluzione. La chiave dell’evoluzione consiste  nelle mutazioni a carico dei geni interruttori, che creano nuove geografie di accensione dei geni; a queste nuove geografie corrispondono più somiti o più appendici o diverse appendici come le ali rispetto agli arti. Non ho lo spazio per dilungarmi su questo tema, ma è già stato detto molto per tirare qualche conclusione: bellissimo il libro, complimenti a Carroll e a tutta la squadra di ricercatori più o meno noti che hanno lavorato per mesi o talora per anni per scoprire la funzione anche di un solo gene. I dati sono tutti merito loro; le loro interpretazioni, ora, si devono discutere insieme: è così che la scienza progredisce. Vorrei riprendere l’immagine iniziale del GPS: paragonare il nostro DNA ad un sistema integrato high tech significa attribuirgli una complessità ed una intelligenza che non sono attributi riferibili ad una molecola.  E’ fin troppo evidente lasproporzione tra un interruttore e l’animale che bisogna costruire. L’acido desossiribonucleico non è capace di “integrare informazioni spaziali e trasformarle in ordini esecutivi differenziati e direzionati”, perché è solo un acido.  E’ il suo “codice” che lo rende intelligente e quindi capace di ricevere e di trasmettere informazioni.  Ma che cos’è questo codice e da dove viene?

Si potrebbe fare un piccolo passo di logica e riconoscere che nei geni interruttori giace un surplus di “istruzioni” che è distinguibile dalla materia, così come accade in ogni comunicazione, dove il suo “senso” è separabile dalla materia che la veicola. Quindi, la causa ultima deve precedere i geni interruttori, per poterli informare. Spiace inoltre, lo devo confessare, che in tutte le 300 pagine del libro, a fronte di descrizioni di fenomeni veramente meravigliosi e stupefacenti come la formazione di animali, di organi e di arti (vi è forse qualcosa di più grande che i nostri occhi possono contemplare?), non si ricorra mai ai concetti che affiorano ovunque:  il ”progetto” e la “finalità”. Personalmente, dopo anni di riflessioni sulla biologia, ritengo che la causa ultima dei processi che si snodano mirabilmente, dalla fecondazione in poi, senza soluzioni di continuità, senza sforzi, senza ripensamenti, per forze solo interne, senza errori, sia proprio l’obiettivo da raggiungere: il corpo dell’animale. I geni interruttori agiscono in modo corretto solo se sono “consapevoli” del progetto completo, di cui costituiscono solo che una parte: ogni cellulaconosce le proprie coordinate geografiche e in base a queste sa quello che deve fare. La cellula non procede per tentativi (“vediamo quello che succede”) ma per scelte decise tra infinite possibilità!

Sono “le chiavi in mano” del prodotto finito a determinare tutto il flusso di informazioni che gorgoglia dall’uovo fecondato, in una modalità che, secondo me, percepiamo solo a tratti. A tratti, perché la “consapevolezza del progetto” non può essere racchiusa in un pezzo di DNA, così come in altre molecole. Più si studia la “vita” e più ci si accorge che è qualcosa di grande, che deborda sempre dai confini che le abbiamo disegnato intorno: è fatta di cellule ma si serve di queste, le muove e le organizza come un vero e proprio manager che sa quello che vuole. I Fatti mostrati dell’embriologia sono che la consapevolezza del progetto comprime lo spazio della casualità e dilata lo spazio dell’informazione.  Il campo morfogenetico, ovvero il paesaggio che canalizza tutte le mosse dello sviluppo precede ogni evento. Come le leggi della fisica precedono il comportamento della materia, così le leggi dello sviluppo precedono i processi dell’embrione, che sono destinati alla perpetuazione del modello di specie cui appartiene. Le forze interne che costringono le infinite mosse del processo morfogenetico sono fortemente stabilizzate e non consentono variazioni di alcun tipo, pena la malformazione o l’aborto.

Non si vede dove possa collocarsi lo spazio per la trasformazione di un piano di sviluppo in un altro, in modo repentino, come afferma il saltazionismo degli equilibri punteggiati di Gould e di Eldredge. Il gradualismo nell’evoluzione appartiene ormai al passato (eccetto che nei libri di testo scolastici); ma il saltazionismo non trova alcuna complicità nello sviluppo dell’embrione, come invece vorrebbe la moderna teoria dell’Evo-Devo. Tutte le mutazioni dei geni Hox che conosciamo in Drosophila portano a “mostri” o comunque a varianti non significative dal punto di vista dell’evoluzione. L’origine dei paesaggi morfogenetici tipici di ciascuna specie rimane ancora un grande mistero e la ricerca rimane aperta, più di prima. In conclusione: tutto accade nella “vita” come se ci fosse un “protagonista” invisibile… tant’è vero che  pensa addirittura a riprodursi (!)… ma certamente non per la decisione di un gene-interruttore.

Da: “Evoluzione: i fatti e le teorie”, Convegno di studi, Verona, Palazzo della Gran Guardia 29/03/12

«L’evoluzione è caratterizzata dal muovere verso: della materia verso la complessità e della vita verso la complessità e la coscienza.» (Ludovico Galleni, editoriale della Nuova Secondaria n°8, 15 aprile 2012). Il professor Galleni, noto docente di zoologia all’Università di Pisa, propone la lezione diTeilhard de Chardin quale soluzione della grande antitesi presente nel dibattito contemporaneo tra il materialismo riduzionista del neodarwinismo da una parte e il creazionismo esplicito del Disegno Intelligente dall’altra.

In altre parole, secondo il professore, il Progetto in natura esiste, ma non va cercato al di fuori, bensìdentro la materia stessa. Sembra una soluzione elegante del problema: Dio esiste e l’evoluzione spontanea pure. Le cose però non sembrano essere così semplici. La domanda che sorge immediata di fronte a simili affermazioni è infatti questa: “Come fa la materia a muoversi verso una direzione se non è consapevole di quello che fa?”. E ancora: “Può esistere un movimento direzionale senza un obiettivo consapevole da raggiungere?”. E questo obiettivo è dentro la materia che si muove o è là, in fondo al percorso, ad attenderla?

In queste affermazioni, cioè, si attribuiscono alla materia proprietà che essa non ha.  Né il carbonio, né l’idrogeno o l’ossigeno possono conoscere il loro destino all’interno di una cellula: sono atomi e basta, privi di qualunque informazione morfogenetica.  Stanno bene da soli e non si uniscono in modo organizzato e teleonomico se non subentra una causa esterna a scuoterli dalla loro inerzia (proprio come quello che si dice nel primo principio della dinamica). No. Non credo che possa essere così. Se la materia si muove nella direzione della vita è solo perché “è mossa” dall’esterno.  Nessuno può darsi quello che non ha!

Oppure, in alternativa, dobbiamo ammettere che, se questa materia grezza  è capace di autoorganizzarsi per formare una struttura infinitamente complessa, dinamica e omeostatica come la cellula, allora significa che è “di natura divina”: sa quello che deve fare e lo fa. 

*preside e docente di scienze naturali in un liceo scientifico

 La seconda prova della maturità classica di quest’anno è stata di greco.  Il brano scelto dal Ministero è preso da Aristotele e presenta un buon livello di difficoltà per la traduzione: gli studenti non ne sono rimasti entusiasti. Vorrei in questa sede offrire a tutti i nostri lettori la possibilità di gustare la bellezza e la profondità di quanto afferma questo grandissimo personaggio del quarto secolo a.C., parlando di un tema che ci sta particolarmente a cuore: il rapporto tra le parti e il tutto, all’interno del mondo animale.

«Non infatti il caso, ma la finalità è presente nelle opere della natura, e massimamente: e il fine in vista del quale esse sono state costituite o si sono formate, occupa la regione del bello. Se poi qualcuno ritenesse indegna l’osservazione degli altri animali, nello stesso modo dovrebbe giudicare anche quella di se stesso; non è infatti senza grande disgusto che si vede di che cosa sia costituito il genere umano: sangue, carni, ossa, vene, e simili parti. Similmente occorre ritenere che quando si discute intorno a una parte o a un oggetto qualsiasi non si richiama l’attenzione sulla materia né si discute in funzione di essa, bensì della forma totale: si parla, per esempio, di una casa, ma non dei mattoni, della calce, del legno; e allo stesso modo – quando si tratta della natura – si parla della totalità sintetica della cosa stessa, non di quelle parti che non si danno mai separate dalla cosa stessa cui appartengono» (Aristotele, De partibus animalium).

Io credo che valga la pena sottolineare l’accento che Aristotele pone sulla “totalità sintetica della cosa stessa” piuttosto che sulle parti che “non si danno mai separate dalla cosa stessa”: penso allo studio della singola cellula, ma anche alla sua biochimica o ancora meglio a qualunque organismo. Non c’è dettaglio di un essere vivente che non acquisti senso se non all’interno del sistema: perfino il cuore, quello stupendo organo a quattro cavità che pulsa nel nostro mediastino circa centomila volte al giorno, spontaneamente e a ritmo, isolato dal contesto, strappato di tutti i suoi cavi naturali e posto sul nostro tavolo, diventa assolutamente inutilizzabile.

Se il cuore, invece, viene invece studiato nella sua location, con tutti i suoi collegamenti di vasi e di nervi (del simpatico e del parasimpatico) diventa “di più” di quello che vediamo. Difficile escludere quindi, per conto mio, l’evidenza di un “progetto”, nella vita, che assegna ad ogni parte un ruolo che non le compete per la natura della sua materia, ma che emerge dal suo collegamento con le altre.

Rimangono aperte, oggi come allora, ai tempi di Aristotele, la sfida della ricerca della base materiale di questo progetto-finalità e la sfida della sua possibile evoluzione.

In pochi sanno che Alfred Russel Wallace ha scoperto in modo indipendente da Charles Darwin la selezione naturale. Ma perché il suo nome è sempre stato in secondo piano e sopratutto sconosciuto nella divulgazione popolare e storica dell’evoluzione biologica?

Probabilmente ha inciso il fatto che i più energici divulgatori del darwinismo sono stati da sempre ateologi e scientisti, convinti che Darwin avrebbe messo una pietra definitiva sopra alla fede religiosa negando la presenza di un Creatore. Eppure sappiamo che Darwin stesso non arrivò mai a negare Dio (divenne agnostico in seguito alla morte della figlia), e i primi darwinisti furono noti teisti e cristiani come Asa Gray, Lyell, Herschel, Henslow, Mivart, De Filippi, Chambers, Rosa, De Nouy, Sinnott, Marcozzi…ed inoltre lo stesso Wallace, come abbiamo detto co-scopritore della selezione naturale.

E’ un piacere sapere che anche il suo ruolo sta lentamente venendo sempre più riconosciuto. Fu lui il primo a scrivere un articolo sulla teoria. George Beccaloni, curatore della mostra al Natural History Museum ha spiegato: «Wallace era quello che aveva la carta pronta per la pubblicazione, e se l’avesse inviata direttamente ad una rivista per farla pubblicata, la selezione naturale sarebbe stata la scoperta di Wallace». Lo studioso ha invece scelto di inviare il suo lavoro a Darwin, inconsapevole che anch’egli stava lavorando in modo parallelo sulla stessa intuizione. Seguirono operazioni poco oneste nei confronti di Wallace da parte del noto naturalista e di due suoi amici scienziati, Sir Charles Lyell e il dottor Joseph Hooker, tanto che il dott. Beccaloni ha parlato di azioni«moralmente piuttosto riprovevoli».

La storia lo ha messo da parte in ogni caso, e siamo d’accordo con il fisico Gerald L. Schroeder quando proprio a UCCR ha detto che sarebbe giusto celebrare anche unWallace Day, magari ricordando che non volle mai concedersi al riduzionismo e allo scientismo, e sostenne sempre la superiorità dello spirito sulla materia. Credeva in un Dio trascendente e nel finalismo della natura e diceva: «Un esame onesto e inflessibile delle forze della natura ci dice che ad un certo periodo della storia della terra ci fu un atto di creazione, un dono alla terra di qualcosa che prima non aveva posseduto, e da quel dono, il dono della vita, è giunta la popolazione infinita e meravigliosa delle forme viventi. Poi, come sapete, io ritengo che vi fu un successivo atto di creazione, un dono per l’uomo, quando uscì dalla sua ascendenza scimmiesca , uno spirito o un’anima. Niente nell’evoluzione può spiegare l’anima dell’uomo. La differenza tra l’uomo e gli altri animali è incolmabile e dimostra che l’uomo possiede una facoltà inesistente in altre creature. Poi ci sono la musica e la facoltà artistica. Ma l’anima è stata una creazione a parte».

E ancora: «come uomo che studia ciò che lo circonda per vedere dove si trova, la conclusione raggiunta è questa: in tutto il mondo, non qui e là, ma ovunque, e nelle operazioni molto più piccole della natura in cui l’osservazione umana è penetrata, c’è uno scopo e un orientamento continuo e di controllo [...]. Potrebbe non essere possibile per noi dire come questa guida viene esercitata, ed esattamente con quali poteri, ma per coloro che hanno occhi per vedere e la mente abituata a riflettere,  c’è una direzione intelligente e consapevole, in una parola, vi è una Mente».

Gli essere umani sono gli unici a poter combinare le parole in un modo complesso ed infinito, ovvero ad avere la capacità disintassi. Questa dote è legata alla sua biologica e dunque questo fa pensare che anche la struttura biologica dell’uomo da qualche punto di vista è unica.

Secondo studi recenti, l’origine del linguaggio umano avrebbe le sue origini nel ritmo, in particolare da particolari espressioni ritmiche facciali, come lo schioccare delle labbra, a cadenza naturale, suggerendo che tra i machaci e i ritmi del linguaggio umano possa effettivamente esserci una comune origine evolutiva. Andrea Moro, docente di Linguistica generale alla Scuola Superiore Universitaria IUSS di Pavia, ha spiegato che il risultato però «non è affatto sorprendente. Nel mondo animale, infatti, esistono molti casi in cui viene utilizzato questo particolare processo, da alcuni insetti fino ai cani. Noi tutti riusciamo infatti a percepire che tipo di messaggio ci sta mandando un cane, ad esempio, ascoltando il ritmo con cui abbaia».

Ha a sua volta ribadito che «il linguaggio umano costituisce un fatto unico tra gli esseri viventi. Solo gli esseri umani, infatti, sono in grado, ricombinando parti del messaggio, di cambiarne il significato».Questa capacità, ha continuato Moro, «non è un fatto culturale, ma dipende strettamente da come è costruito il nostro cervello. Da questo si deduce che, se il linguaggio umano è unico tra tutti gli esseri viventi e se è agganciato alla struttura del cervello, allora anche quest’ultimo è unico». In poche parole, la sintassi è un fenomeno troppo complesso per poter essere ricondotto al semplice ritmo, come spiega il ricercatore: «attribuire al ritmo l’innesco evolutivo o la nascita del linguaggio è un passo davvero troppo azzardato, perché le proprietà matematiche della sintassi non possono essere ricondotte a un elementare fatto ritmico».

Sulla tematica del linguaggio e della unicità dell’essere umano si è soffermato in una recente intervista anche l’antropologo statunitense Ian Tattersal, curatore della divisione di Antropologia dell’American Museum of Natural History di New York, spiegando che «noi non siamo una versione “migliorata” degli scimpanzé. Ma una presenza senza precedenti sul nostro pianeta, non solo per anatomia ma anche per potenziale cognitivo». Ed ancora, prendendo le distanze dal neodarwinismo riduzionista: «Non un cammino graduale verso una sensibilità umana unica, ma qualcosa che interviene d’improvviso nella storia evolutiva, forse innescato dalla comparsa del linguaggio». Ovvero, la differenza uomo-animale non è soltanto quantitativa ma qualitativa, un salto ontologico non giustificabile con una spiegazione naturalistica.

Davvero molto interessante l’intervista che il quotidiano Avvenireha fatto al prestigioso filosofo e divulgatore scientifico, nonché docente di Logica matematica, Evandro Agazzi, docente presso l’Università Autonoma Metropolitana di Città del Messico e con una carriera presso l’Università di Genova, la Scuola Normale Superiore di Pisa e l’Università Cattolica del Sacro Cuore di Milano.

La tematica è la scoperta della doppia elica del Dna, avvenuta 60 anni fa (qui il bell’articolo per l’occasione del prof. Giorgio Masiero), che Agazzi ritiene essere «l’evento più importante della biologia del Novecento». Ma una delle conseguenze più interessanti è stata la nuova interpretazione del complesso fenomeno della vita biologica, che ha interrotto «l’egemonia meccanicista».

Si è in particolare introdotto «il fattore “informazione”. Si parla del Dna come di un sistema di istruzioni scritte in un codice chimico con un alfabeto che consta di soli quattro segni fondamentali. Le infinite combinazioni possibili fra di loro sono in grado di esprimere messaggi che valgono come precise istruzioni per costruire un intero organismo vivente. In questo modo ritrova il suo posto nella biologia quella visione della vita come processo organizzato e orientato, che la tradizione ha sempre condiviso e che è chiaro anche al senso comune, ma che la lunga egemonia di una visione meccanicista aveva screditato». «È fuor di dubbio», ha spiegato Agazzi, «che chiunque consideri questa molecola non può fare a meno di vedere la vita come lo sviluppo di un “disegno” (anche se questa parola è diventata un tabù in seguito all’abuso che ne hanno fatto i difensori americani della dottrina del “disegno intelligente”)».

Tuttavia una certa cultura allergica alla metafisica ha voluto sfruttare anche i progressi della genetica per portare avanti la sua campagna contro l’uomo. Il motivo è semplice: per negare Dio sono costretti a negare l’uomo, la sua libertà, la sua unicità e la complessa bellezza del creato, come ha spiegato benissimo il prof. Francesco Agnoli. Agazzi ha messo infatti in guardia: «è bene non sottovalutare un equivoco che possiamo chiamare“determinismo genico”, secondo il quale tutto ciò che accade ad un organismo è scritto sin dall’inizio nei suoi geni. Una visione riduttiva e oltre tutto errata, dal momento che, anche sotto il profilo biologico, le interazioni con l’ambiente influiscono sulla vita di un organismo almeno quanto il suo impianto genetico. Insomma è una strada pericolosa far dipendere dalle condizioni biologiche tutto quanto costituisce l’esperienza di un vivente, compreso l’uomo».

Un enorme passa avanti per l’uomo è stato realizzato dalla decifrazione del genoma umano da parte di ricercatori americani guidati dal genetista Francis Collins. Quest’ultimo ha più volte sottolineato come la sua fede cristiana sia stata rinvigorita grazie al suo lavoro scientifico, arrivando ad affermare: «Ho guardato per la prima volta nella storia umana le lettere del DNA umano – che io ritengo siano il linguaggio di Dio – e ho avuto solo un assaggio minuscolo della straordinaria potenza creativa della Sua mente, così lo è ogni scoperta che compie la scienza»

I linguisti dibattono da tempo se i bambini realmente capiscono la grammatica che stanno utilizzando o stanno semplicemente memorizzando e imitando gli adulti. Un nuovo studio dellaUniversity of Pennsylvania ha fatto luce su questo: i bambini, dai 2 anni in poi capiscono le regole grammaticali di base appena imparano a parlare, ma non lo fanno semplicemente come imitazione degli adulti.

I ricercatori hanno poi applicato la stessa analisi statistica sui dati di uno dei più famosi esperimenti di acquisizione-linguaggio negli animali (Project Nim), rilevando che gli scimpanzé a cui è stato insegnato il linguaggio dei segni nel corso di molti anni, non hanno mai afferrato le regole grammaticali che invece appaiono innate nei bambini di 2 anni. La conclusione tratta è molto semplice e contraria ad ogni scienza riduzionista: l’apprendimento della lingua è una caratteristica unicamente umana.

Filippo Tempia, ordinario di Fisiologia presso l’Università di Torino e direttore di un laboratorio di ricerca presso il Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi ha a sua volta spiegato che «negli animali manca completamente un omologo del linguaggio umano» (Complessità, evoluzione, uomo p. 192). Come già messo in luce dal biologo evoluzionista americano Marc Hauser, esiste un «divario fondamentale e senza precedenti» nell’evoluzione dell’uomo e dell’animale.

Esiste cioè una irriducibilità dell’uomo al suo substrato chimico, biologico e genetico, egli èontologicamente differente da qualsiasi cosa lo circondi. L’uomo non è un animale semplicemente più evoluto, ma appartiene ad un’altra dimensione che non deriva dal graduale operare della selezione naturale nel corso del tempo (anche perché l’evoluzione non procede in modo graduale e la selezione naturale non è la sua unica protagonista).

Un’altra notizia recente circa il linguaggio riguarda la scoperta di una lingua comune e madre, un idioma arcaico nato probabilmente dalle parti dell’Anatolia o del Caucaso, comune a tutti i popoli dell’Europa e dell’Asia e di cui esistono ancora oggi delle tracce.

Durante l’edizione scorsa (2012) del “Meeting per l’Amicizia tra i Popoli”, organizzato dal movimento di Comunione e Liberazione” a Rimini, è stato presentato l’ultimo libro di Fiorenzo Facchini, Professore Emerito di Antropologia presso l’Università degli Studi di Bologna, dove è anche responsabile del Museo di Antropologia, intitolato “Evoluzione. Cinque questioni nel dibattito attuale“ (Jaca Book 2012).

A presentare il volume, oltre all’autore, erano presenti Carlo Cirotto, Docente di Citologia e Biologia Teorica all’Università degli Studi di Perugia edElio Sindoni, Docente di Fisica Generale all’Università degli Studi di MilanoBicocca. Il libro di Facchini si divide in cinque capitoli che poi sono il cuore del dibattito: 1) Evoluzione e creazione; 2) Crescita della complessità ed evoluzione; 3)Caso, finalità e finalismo; 4) Le specie nell’evoluzione umana; 5) Identità dell’uomo.

 Il prof. Cirotto ha elogiato il lavoro di Facchini parlando di «impostazione sobria, seria e consequenziale dello scienziato. Ne è una riprova l’abbondante e circostanziata bibliografia, indiscutibile indice di serietà scientifica, ma anche il taglio dell’esperto divulgatore, capace di comunicare in modo incisivo i fatti e le considerazioni della scienza anche a lettori poco attrezzati». Il tutto «evitando sempre e comunque qualsiasi confusione di campo, giudicando, a ragione, ingiustificabile l’attitudine a cercare risposte in campi del sapere diversi dai quali sono emerse le domande. E così prende in modo fermo le distanze dai tentativi di fornire risposte teologiche a problemi scientifici e viceversa». Opponendosi alle diverse versioni dell’Intelligent design, così come al Creazionismo, il prof. Facchini ha parlato dei due magisteri di Scienza e Fede come  «non ermeticamente chiusi»“> come quelli di Gould, ma attraversati da «cancelli di comunicazione, cioè quegli strumenti della logica che permettono di passare correttamente da un campo del sapere all’altro». Quest’apertura reciproca «è giustificata dalla stessa unità dell’oggetto studiato, che è l’Universo nel quale viviamo. E’ superfluo, credo, che debba sottolineare il mio completo accordo con tale posizione». Il biologo ha quindi contestato «l’ideologia del caso, promossa a spiegazione universale», spiegando che è «avvenuto qualcosa in quei nostri antichissimo progenitori, non la comparsa di una caratteristica nuova allo stesso livello delle altre, ma una caratteristica nuova in grado diriorganizzare in modo nuovo tutte le preesistenti, una caratteristica spirituale, la stessa che farà fiorire l’arte, il sentimento religioso, la filosofia, la teologia e anche la scienza».

Fiorenzo Facchini ha brevemente parlato del suo libro, sottolineando una certa «presunzione di avere chiaro tutto, di spiegare tutto. Il darwinismo, che certamente è la teoria scientifica più diffusa, viene presentato a volte come una teoria che spiega tutto, per cui la mia sensazione è che anche nella divulgazione ci sia una eccessiva semplificazione del problema». Proprio le cinque questioni citate (titolo dei cinque capitoli) rimangono tuttora«aperte». Riconoscere il finalismo in natura, ha commentato, è «un’operazione che posso fare dal punto di vista scientifico; dedurre però da questo un finalismo come concezione generale della realtà, che acquista un senso nel suo insieme, questo mi porta già su un piano che è un piano filosofico». Rispetto alla casualità, invece, essa «non è affatto da escludersi anche in un universo ordinato, anche in un’armonia della natura. Anzi direi che la storia della vita è segnata da questa combinazione curiosa fra le finalità che si riconoscono e la casualità di molti eventi».

Spostandosi sul piano dell’evoluzione dell’Universo, il fisico Sindoni ha concluso l’evento spiegando: «Se c’è una cosa che veramente è stupefacente è come – tra l’altro lo diceva già Galileo – l’Universo segua delle leggi geometrico-fisiche molto, molto precise. In natura c’è questa enorme precisione e pare che il Creatore conoscesse bene anche la geometria, perché ha utilizzato la sezione aurea in tantissimi casi: la stessa forma dell’uomo segue in qualche modo la sezione aurea. Quindi parlare di caso, per me, è un pochino complicato. Trattare il caso in Fisica è una cosa molto, molto delicata e direi che è un pochino fuori uso, era un pochino più in uso un po’ di anni fa». Ha quindi proseguito: «grazie al fatto che conosciamo queste leggi, cioè conosciamo esattamente l’orbita di tutti i pianeti, conosciamo esattamente l’influenza del sole, eccetera, capiamo che queste leggi non sono casuali, queste leggi dicono qualcosa di estremamente preciso e questa cosa estremamente precisa, a mio parere, vale anche per la nascita della vita. Quindi parlare di caso, sia in fisica che in evoluzione, secondo me è un problema molto, molto discutibile. Questo cosa porta a dire? Porta a dire che sono abbastanza convinto – e troverete parecchi esempi in questo libro – che dietro di noi o davanti a noi o sopra di noi c’è un finalismo, un finalismo che attraverso questi processi evolutivi doveva portare all’essere autocosciente».

 
 
di Giorgio Masiero*
*fisico

Da qualche tempo si alzano voci dubitative in campo darwinista sulla qualificazione di “programma” del DNA, nel significato tecnico che la parola ha in cibernetica di sequenza lineare d’istruzioni in linguaggio eseguibile. Ciò si deve forse al persistente fallimento a trovare unmodello scientifico dell’abiogenesi, che resta tuttora “una questione irrisolta”, come ha dichiarato al convegno del 2011 organizzato dal CERN per fare il punto sul problema lo scienziato che più di tutti vi si è dedicato per 40 anni, Stuart Kauffman.

Mi rendo conto che cercare nel bussolotto dei dadi il motore del salto dalla materia inanimata alla vita “non è la strada migliore per costruirsi una carriera scientifica” (“Nature”, 21 maggio 2009), essendo l’informazione (in questo caso, quella contenuta nel DNA) opposta per definizione al caso. Ancora nel III secolo Plotino argomentava: “Come attribuire al caso il principio di ogni ragione, ordine e determinazione? Di molte cose certamente è padrone il caso, ma di generare l’intelligenza, il pensiero, l’ordine esso non è padrone; e poiché il caso è il contrario alla ragione, come potrebbe esserne il genitore?” (Enneadi, VI 8, 10). Ma, se non si crede che il pero nasca dal seme della pera per fortuna, e così il gattino dall’ovulo fecondato della gatta e il bambino dalla donna, essendo solo una felice serie di eventi ciechi a selezionare di seguito per settimane i 10²⁴÷10²⁵ atomi che compongono la struttura ordinata dell’unità biologica; se non si può credere ciò, si deve ritenere razionalmente necessario che (prima ancora di ricercare scientificamente come) nel seme o nell’ovulo fecondato d’una specie esistano il software (completo) e l’hardware (iniziale) per il montaggio di un’unità della stessa specie, attraverso l’estrazione dall’ambiente della materia e dell’energia necessarie.L’esistenza del programma genetico è dunque una necessità di ragione.

Tale necessità fu compresa fin dagli albori del pensiero occidentale. Tommaso d’Aquino usa il termine seminalis ratio: “È evidente che i principi attivi e passivi della generazione delle cose viventi sono i semi da cui si generano le cose viventi. Perciò Agostino opportunamente ha dato il nome di ‘cause seminali’ [seminales rationes] a tutti i principi attivi e passivi che presiedono alla generazione naturale e allo sviluppo [degli organismi viventi]” (Summa Theologiae, I, q. 115). Tommaso aveva attinto il tema da Agostino, che aveva elaborato l’idea stoica del lógos spermatikós. C’è chi scorge l’intuizione addirittura nel Salmo 139, dove il re Davide (1040-970 a.C.) canta: “Poiché Tu stesso producesti i miei reni, mi tenesti coperto nel ventre di mia madre. Ti loderò perché sono fatto in maniera tremendamente meravigliosa. […] Le mie ossa non Ti furono occultate quando fui fatto nel segreto, quando fui tessuto nelle parti più basse della terra. I Tuoi occhi videro perfino il mio embrione, e nel Tuo libro ne erano scritte tutte le parti, riguardo ai giorni quando furono formate e fra di esse non ce n’era ancora nessuna” [sottolineatura mia].

Aristotele tra gli antichi è il più esplicito e moderno. C’è da restare strabiliati davanti all’attualità scientifica di molti concetti biologici di Aristotele e alla forza della sua analisi, conseguente ad osservazioni di morfologia, anatomia, sistematica ed anche di embriologia, trattate in 5 libri. Prendiamo tra questi “Sulla generazione degli animali”. Aristotele comincia considerando un aspetto fondamentale della vita: il fatto che gli umani generano umani, i conigli conigli e le mele meli. Nella generazione degli uomini, prosegue lo Stagirita, il maschio fornisce col seme unprincipio formale, non un uomo in miniatura. Contro il padre della medicina Ippocrate, per il quale il seme è una secrezione in cui è materialmente presente ogni parte del corpo nascituro per mezzo di un contributo di quella stessa parte del genitore (una particella di fegato paterno per il fegato del futuro bambino, di vecchio cuore per il nuovo cuore, ecc.), egli osserva che gli uomini generano progenie anche prima di avere certe parti, per es. la barba o i capelli grigi, e lo stesso vale per le piante; che l’ereditarietà può saltare generazioni, “come nel caso di una donna di Elide che si accoppiò con un etiope. Sua figlia non fu nera, ma il figlio della figlia fu un nero” (I, 18); che il seme maschile può generare femminucce, e chiaramente non può farlo come secrezione in un uomo da genitali femminili. “Dalle considerazioni precedenti è chiaro che il seme non consiste di contributi provenienti da tutte le parti del corpo del maschio […], e che il contributo della femmina è alquanto diverso da quello del maschio. Il maschio offre il piano di sviluppo e la femmina il substrato. Per questa ragione la femmina non è fertile di per se stessa, poiché le manca il principio formale, cioè qualcosa che regoli lo sviluppo dell’embrione, qualcosa che determini la forma che esso assumerà” (I, 21). Secondo Aristotele dunque, il maschio fornisce il software, la femmina l’hardware: non è riconosciuto il contributo femminile nella meiosi (forse per un pregiudizio maschilista tipico dell’epoca), ma il concetto d’informazione genetica c’è.

Il principio informativo presente nel seme è paragonato al falegname, che costruisce i mobili di casa organizzando i materiali secondo un progetto, senza essere scalfito dal processo produttivo: “Il seme non contribuisce in nulla al corpo materiale dell’embrione, ma solo gli comunica il suo programma di sviluppo. Questa capacità è ciò che agisce e crea, mentre il materiale che riceve le sue istruzioni ed è forgiato da esso è il residuo non scaricato del fluido mestruale. […] La creatura prodotta dal principio formale nel seme e dalla materia proveniente dalla femmina è  come un letto, che è prodotto dal falegname e dal legno. […] Nessuna parte del falegname entra nel legno lavorato, […] ma solo la forma viene impartita dal falegname al materiale attraverso i cambiamenti che egli introduce. […] È la sua informazione che controlla il moto delle sue mani” (I, 22). In termini moderni, Aristotele ci dice che l’informazione contenuta nel DNA, dopo la fecondazione, viene letta in un modo pre-programmato che forgia la materia su cui agisce, ma non altera l’informazione salvata, la quale non è materialmente parte del prodotto finito. Il DNA è il motore della trasformazione, non trasformato dal processo. In greco kinoún àkíneton, un motore immobile in italiano.

È un errore scientista negare il ruolo della filosofia nelle scienze naturali, che invece ne è sempre alla base, come fase d’intuizione e metodo logico quanto meno. Ogni scienziato è nel suo lavoro, anche senza saperlo, un pedissequo discepolo di Aristotele. E il libro “Sulla generazione degli animali” prova che anche la scoperta di Francis Crick e James Watson del ruolo del DNA ha un lungo antefatto poco noto.

Così come è un’altra madornalità scientista irridere al concetto di motore immobile, dallo Stagirita dedotto proprio dai suoi studi embriologici e poi portato in fisica, in astronomia e finalmente in metafisica. Certo, se per moto s’intende (in bella ignoranza delle lingue classiche) solo il cambio di posizione spaziale, è facile obiettare alla filosofia aristotelica che in dinamica vale il galileiano principio d’inerzia; ma se, come intendevano Aristotele e la Scolastica medievale, la parola significa ogni tipo di cambiamento, allora l’assunzione di principi formali invarianti delle trasformazioni naturali è costituiva di tutte le scienze. Nella concezione meccanicistica della vecchia fisica newtoniana, per cui ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria, il concetto di motore immobile appare un non senso; ma se, come nel DNA, esso è un principio che governa una trasformazione senza esserne alterato, allora il primo motore immobile (“próton kinoún àkíneton”) non è altro in fisica che il sistema di equazioni tensoriali dei campi di forza che regolano le trasformazioni basiche dei fenomeni naturali e sono il presupposto metafisico, immutabile della fisica moderna e della riduzione metodologica ad essa delle altre scienze naturali. (La forma tensoriale delle equazioni decreta matematicamente il confine tra l’invarianza assoluta dei principi e la covarianza relativa all’osservatore delle evidenze sperimentali misurate). In prospettiva, il primo motore immobile fisico è il santo Graal della cosiddetta TOE, l’unificazione matematica dei 4 campi.

Se conosciamo Aristotele, lo dobbiamo prima all’opera conservativa e traduttrice del cristianesimo medievale (dai cristiani d’Oriente ai monaci di Mont-Saint-Michel a Giacomo Veneto) e poi a quella divulgatrice e sviluppatrice della Scolastica, di San Tommaso d’Aquino in particolare; appartiene all’impulso iconoclastico di distruzione delle proprie radici se l’Occidente, in gran parte, oggi ignora questa storia.