Perché i leoni non nascono verde smeraldo

di Enrico Barbero
Giugno 19, 2012 a 2:05 pm

Una delle più spiacevoli conseguenze dello svilupparsi della ricerca scientifica negli ultimi due secoli è stato senza dubbio il prodursi, all’interno di un’unica disciplina, di ambiti di ricerca distinti, fortemente specifici, separati tra loro da paradigmi, pratiche e linguaggi diversi fino ad arrivare all’incomunicabilità o, per lo meno, alla reciproca indifferenza. Spesso si è trattato e si tratta di diversi modi di porsi domande sugli stessi argomenti oppure di differenti percorsi di indagine che hanno come oggetto il medesimo insieme di problemi. Tutto ciò sarebbe di per sé un bene e significherebbe pluralità e pluralismo se, per l’appunto, tra gli specialisti di un determinato ambito e quelli dell’ambito «parallelo» non si instaurassero barriere che finiscono letteralmente per ostacolare lo scambio di informazioni e di ipotesi.
Fortunatamente, però, nella scienza accade anche il fenomeno opposto: ambiti scientifici così separati e distinti possono, a un certo punto della storia, iniziare a confrontarsi, a dialogare, dando vita, a volte, a una vera e propria rivoluzione del pensiero scientifico. Queste rivoluzioni comportano, di solito, un vero e proprio cambio di paradigma nell’ottica con cui i ricercatori si pongono di fronte ai problemi. Un aspetto rimarchevole di queste rivoluzioni è dato dal fatto che il nuovo paradigma non emerge quasi mai da una mediazione, da un compromesso tra visioni del mondo non sovrapponibili, ma piuttosto si origina come sintesi dialettica di un incontro-scontro tra pratiche e teorie differenti. Tale procedura può condurre al superamento dei vecchi schemi e alla nascita di una diversa e del tutto originale interpretazione della realtà.

L’agile e gradevole volume di Minelli è dedicato proprio a presentare al pubblico italiano un fenomeno di questo tipo che si sta sviluppando sotto i nostri occhi in questi ultimi anni. Nell’ambito delle scienze biologiche due visioni del vivente hanno informato da secoli, ma soprattutto negli ultimi centocinquanta anni, il lavoro pratico e teorico dei ricercatori. La prima prospettiva di osservazione e di indagine è quella che si pone il compito di descrivere e spiegare la forma dell’individuo, e soprattutto il suo originarsi e arrivare a compimento; questa è la visione che soggiace alla biologia dello sviluppo, dallo studio dell’espressione genica a quello dei meccanismi embriogenetici che dirigono l’ontogenesi, cioè la storia dei cambiamenti che portano dallo zigote all’individuo compiuto. L’altra prospettiva consiste invece nel privilegiare le questioni relative alla funzione delle parti organiche e dei meccanismi comportamentali degli individui viventi, nel chiedersi cioè come operi nell’ambiente un determinato organo e come sia stato selezionato; siamo in questo caso nel campo della biologia evoluzionistica che studia la vita in termini di selezione naturale e di adattamenti.
Per lunghi decenni i biologi dello sviluppo sono stati (o si sono) sostanzialmente rinchiusi in una pratica in un certo senso riduzionista, fatta di esperimenti ingegnosi, di investigazioni sempre più minuziose (si pensi ad esempio al fatto di essere arrivati a conoscere con esattezza la storia ontogenetica di ogni singola cellula nel nematode Coenorhabditis elegans) che in fondo però raramente riuscivano a trovare una collocazione teorica soddisfacente.
D’altro canto la biologia evoluzionistica, abituata a spaziare nei campi aperti delle grandi questioni teoriche, troppo spesso ha scontato i limiti di una pratica più descrittiva che sperimentale, sorvolando spesso sul fatto che la selezione agisce sui caratteri morfologici che l’individuo è effettivamente in grado (almeno potenzialmente) di realizzare, stanti i vincoli reali dei propri meccanismi di espressione genica e di sviluppo embrionale.

Agli inizi degli anni Novanta un volume dal titolo inequivocabile Evolutionary Developmental Biology segna l’inizio dell’inversione di tendenza rispetto al passato, con l’apertura di un processo di sostanziale ricomposizione dello iato che separava fino ad allora le due distinte discipline. «Evolutionary developmental biology» da titolo di un libro diventa il nome di una nuova disciplina, che dal canto suo ben presto assume l’epiteto un po’ slang, ma di sicuro effetto e di più rapido uso, di Evo-devo. Lo studio della forma e lo studio della funzione non sono più visti separatamente e da punti di osservazione non comunicanti. Anche se solo agli inizi questo modo più «olistico» di comprendere gli organismi viventi ha già permesso di apprezzarne il potenziale euristico.
L’evoluzione dei viventi è un processo guidato dalla selezione naturale [1]; in termini molto generali essa è stata ripetutamente paragonata a un setaccio le cui maglie permettono il passaggio, da una generazione alla successiva, solo dei caratteri che garantiscano, o lo facciano più e meglio di altri, la sopravvivenza e il successo riproduttivo. Ma che cosa viene versato nel setaccio? Non certo qualsiasi cosa: da una generazione all’altra non compaiono assurdità biologiche a caso. La selezione che vaglia una generazione di leoni nati da una popolazione del Serengeti non avrà a che fare con animali a otto zampe o con individui verde smeraldo o alti cinque centimetri o con sedici paia di occhi distribuiti sul ventre e via delirando. Potranno nascere individui mutanti (albini, ad esempio), altri non nasceranno neppure a causa di mutazioni letali, ma anche le variazioni più profonde dovute a mutazioni genetiche radicali seguiranno sempre una determinata logica formale. La natura, infatti, propone a ogni generazione, di qualsiasi specie si parli, novità chiamate mutazioni, ma queste non nascono senza regole: la natura parte sempre da ciò che sa già produrre, sia per quanto riguarda le forme, sia per quando riguarda le modalità di assemblarle. Le regole e le leggi di montaggio degli organismi sono collaudate da tempi molto lontani e lo studio dei geni regolatori e delle loro modalità d’espressione ha mostrato come queste regole fondamentali siano largamente comuni a organismi anche molto distanti filogeneticamente tra loro.

L’uomo e la drosofila, il lombrico e la stella di mare, condividono set d’informazioni antichissimi che governano i processi fondamentali di sviluppo individuale. Processi come la cefalizzazione, la bilateralizzazione, la formazione degli arti o del sistema nervoso, sono, mutatis mutandis, condivisi dalla maggior parte degli animali e sono gestiti dallo stesso sistema di regolazioni. Tornando per un attimo all’esempio dei leoni, si noterà che se non nascono leoni verdi, possono (raramente per fortuna) nascere leoni a due teste: si noterà altresì che le due teste rispettano la simmetria bilaterale stando una a destra e l’altra a sinistra, in ciò uniformandosi alle regole di «montaggio» dell’animale. Mostro sì ed eliminato dalla selezione naturale ma non illogico frutto di un capriccio, con due teste si, ma di leone, non di Medusa, una di qua e una di là, come si conviene, con nel mezzo l’asse di simmetria.
Il libro è tutto questo e molto altro, perché Minelli guida agevolmente il lettore attraverso un dedalo di nozioni, di problemi risolti o abbozzati, di corsi e ricorsi nella storia delle ricerche biologiche, di sorprese e di dubbi, fino all’apertura di questa nuova porta sulla conoscenza della vita che si chiama appunto Evo-devo.

[1] Qui il link a Pikaia, «Il portale dell’evoluzione», direttore responsabile Telmo Pievani.

Alessandro Minelli
Forme del divenire
Evo-devo: la biologia evoluzionistica dello sviluppo
Einaudi, 2007,