Estinzioni ed evoluzione

Una nuova prospettiva sulle estinzioni viene da un lavoro pubblicato su Plos biology. E promette di far ripensare al problema anche da un punto di vista evolutivo. Fino ad ora, i criteri per definire in pericolo una specie erano, per così dire, statici. Se la popolazione era piccola o viveva in un'area ristretta era necessario tenerla d'occhio perché prima o poi avrebbe potuto anche estinguersi. Ma, fanno notare gli autori dell'articolo (Jonathan Davies e Vincent Savolainen) in quelle stesse condizioni si possono trovare anche altre specie: in particolare quelle che sono appena nate, cioè si sono appena staccate dalla popolazione originale e hanno iniziato il percorso per diventare una specie diversa. Prendendo in esame una zona molto famosa per la ribollente realtà di nascita delle specie, cioè la regione del Capo in Sud Africa (sopra, una foto della ricchezza vegetale dei luoghi), hanno scoperto che i criteri per le piante in via di estinzione descrivono appunto anche quelle "appena arrivate", cioè quelle che hanno appena acquisito una realtà genetica diversa dalla popolazione originaria. Davies dice:

«young species may appear at high risk of extinction simply because their populations have not yet had time to grow and spread. However, it is also possible that some plant species might be doomed to extinction from their very inception».

Non è finita. Fanno anche notare che i criteri che possono essere sbagliati per le piante sudafricane hanno però la possibilità di essere applicati a vertebrati e piante di climi più temeprati. È quindi necessario riconsiderare tutte le classifiche dell'Iucn che per esempio davano come in pericolo il 20% delle specie vegetali. Anche nel campo della conservazione quindi sarebbe utile tenere in considerazione una forza costante come l'evoluzione. 

Davies, T., Smith, G., Bellstedt, D., Boatwright, J., Bytebier, B., Cowling, R., Forest, F., Harmon, L., Muasya, A., Schrire, B., Steenkamp, Y., van der Bank, M., & Savolainen, V. (2011). Extinction Risk and Diversification Are Linked in a Plant Biodiversity Hotspot PLoS Biology, 9 (5) DOI: 10.1371/journal.pbio.1000620

Top ten per il 2011

No, non sono canzoni, donne o machos. Non sono politici, "persone dell'anno" o libri. E neppure sitcom, film o altro. Sono specie, quelle che l'International Institute for Species Exploration dell'università di Arizona proclama ogni anno. È un po' seguire l'onda delle classifiche, dai libri ai dischi, ma almeno fa capire due cose: che la situazione delle specie di piante e animali sulla Terra non è fissata una volta per tutte, e che le esplorazioni continuano e devono continuare. L'avventura di cercare e scoprire nuove specie non è affatto finita, come dimostrano queste classifiche e anche le attività di parecchi musei (anche italiani) che appena mettono piede in un sito sconosciuto se ne escono con specie nuove e spesso sorprendenti. Certo non sempre le specie scoperte sono grossi mammiferi o uccelli appariscenti, ma a ben vedere ognuna di esse è interessante. Quest'anno ci sono per esempio un sanguisuga con denti enormi (chiamata infatti Tyrannobdella rex), un batterio che sta mangiandosi il Titanic, un pesce che cammina sulle pinne come se fossero zampe (e vive nelle zone coperte dal petrolio uscito dalla piattaforma Deepwater horizon), uno scarafaggio che salta come una cavalletta, un (relativamente) enorme varano che abita nelle Filippine, un ragno dedicato a Darwin, dalle tela più forte del kevlar (nella foto sopra vedete un filo che attraversa un fiume - è la ragnatela del tipo) e molte altre. Trovate il tutto a questo indirizzo.

Al di là delle classifiche e delle scoperte (che fra l'altro commemorano l'anniversario della nascita di Linneo) l'Istituto fa notare come animali e piante sono solo parte della grande "rete" della biodiversità del pianeta, e che è realistico pensare che il numero di specie scoperte dal 1758 in poi (l'anno della pubblicazione di Systema naturae di Linneo) siano appena il 20 % di tutte quelle che vivono sul pianeta, e che solo con la conoscenza si può pensare di proteggerle tutte. Non solo per sfruttarle ma anche per capire come funziona l'intero ecosistema planetario. Magari la sanguisuga gigante non è indispensabile perché le cose vadano lisce per la Terra e l'umanità. Ma non possiamo mai sapere quali siano le specie indispensabili, quali contengano sostanze utili per l'umanità, quali possano svelarci i "segreti del motore" non solo della vita, ma anche dell'intera evoluzione.

A scorrere la lista infatti si scoprono molti comportamenti strani e particolari che, al di là della forma più o meno curiosa degli animali e dei funghi, potrebbero benissimo fornire la base per un'ottima lezione di ecologia ed evoluzione. Per esempio il grillo Glomeremus orchidophilus è l'unico ortottero che impollina un’orchidea; o la blatta Saltoblattella montistabularis (sopra – immagine di Mike Picker) è andata incontro al fenomeno noto come “convergenza evolutiva” e a una prima occhiata potrebbe essere scambiata per una cavalletta per le zampe allungate e “atte al salto” come dicono i libri di testo. Ma ci sono anche specie che parlano di problemi dell’ambiente, come il duiker (una piccola antilope) che si chiama Philantomba walteri. È stata infatti trovata in un mercato africano; l’animale era morto, e la sua carne rientrava nel fenomeno chiamato bushmeat, provocato dalle compagnie del legname che penetrano nella foresta centro africana per abbattere i tronchi (spesso con la complicità dei regimi corrotti) e permettono ai bracconieri di abbattere tutto ciò che trovano. Duiker e scimmie antropomorfe comprese. Molte organizzazioni stanno un grosso lavoro sul bushmeat, ma la fame e e compagnie del legname impediscono di bloccare il fenomeno. Altro problema ambientale è quello di cui soffre Halieutichthys intermedius, un pesce “frittella” della famiglia delle Ogcocephalidae che ha il suo habitat praticamente dove è esplosa la piattaforma Deepwater horizon. Il pesce lo vedete sopra (immagine di Prosanta Chakrabarty) ancora per qualche tempo. Finiamo con un fungo luminescente che è stato chiamato Mycena luxaeterna. Sperando che la sopravvivenza delle specie sia eterna come la luce che emette.

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• Scientists list top 10 new species (eurekalert.org)
• Bushmeat black market thrives in Paris (theworld.org)

Carnevale della Biodiversità IV edizione – Alieni!!

La terza edizione del Carnevale della Biodiversità si è rivelata di livello molto elevato, e come organizzatori siamo quindi decisamente contenti. Abbiamo deciso di rimetterci in moto anche stavolta per una quarta edizione. Che si apre con alcune novità: prima di tutto il comitato centrale - Livio, Lisa e Marco - ha chiesto a un ospite (nel senso di host, non di guest) di prendersi carico del Carnevale stesso e commentare quindi con sapienza i post che saranno pubblicati. E che ospite: si tratta infatti di Renato Bruni, titolare del blog Erba Volant, uno dei migliori dell'intera blogosfera italiana, per la botanica o non solo.

Il secondo cambiamento è la data di pubblicazione, che sarà il 22 giugno.

La ragione è che vorremmo saltare un'edizione, quella estiva (teoricamente agosto) perché siamo quasi certi che non saranno moltissimi i blogger vogliosi di spendere lunghe ore davanti al computer a luglio; per non porre troppo tempo in mezzo tra la quarta e la quinta puntata, abbiamo modificato la data di pubblicazione.
La puntata successiva sarà quindi a ottobre.

L'argomento su cui graviteranno i post di questa edizione è decisamente interessante, e siamo sicuri che ancora una volta solleticherà la vostra curiosità e fantasia. Eccolo:

"Alieni fra noi”

Come per la terza edizione, visto che i blogger che ci chiedono di aderire sono sempre più numerosi, questa volta non vi anticipiamo l'elenco dei partecipanti in modo da lasciare una porta aperta ai ritardatari: se vi va di partecipare scriveteci!

Doppio colpo dei soliti ignoti

Giuro, spesso le cose che leggo sono estremamente interessanti ma, sarà per l'età o per la sclerotizzazione dei neuroni, non ci arrivo. O meglio, mi dico che se ci sono arrivato non le ho capite. Un esempio è l'articolo uscito ieri su Repubblica, scritto da un intellettuale francese, tale Fumaroli (nomen omen?): a quanto ho capito, ma chiedo illustrazioni a chi ne sa più di me, questo Fumaroli dice che fino a prima di Galileo la gente "conosceva" le cose anche attraverso la metafora e l'allegoria, cioè con la poesia; dopo che la scienza ha introdotto un modo di pensare che riduce tutto il mondo al fisico (ignorando il metafisico) questi strumenti hanno perso di validità e di importanza. Fino a qui quello che ho capito: poi si entra nel nondo del misterioso.

Tipo frasi come: "Velano [le figure del pensiero] al profano e svelano all'iniziato le verità di un mondo anch'esso a doppio fondo, sensibile e intelligibile, fisico e metafisico, terrestre e celeste, temporale e spirituale, finito e infinito, umano e divino". Oppure "I poteri della parola metaforica e allegorica, quello di descrivere, celebrare, disilludere e metamorfizzare, non hanno nulla dell'impersonalità, esattezza, univocità e universalità delle leggi e dei poteri della scienza moderna. Presuppongono la collaborazione tra un inventore più o meno ispirato e un interprete più o meno iniziato". E poi parla di "...modo di dire e conoscere che per quanto atrofizzato rimane una postulazione repressa e invincile dello spirito". Nell'articolo non si nota una stigmatizzazione della conoscenza scientifica (o almeno io non l'ho capita così), ma solo una specie di rimpianto di quando le cose si conoscevano attraverso le metafore e le allegorie.

È il famoso "diverso modo di conoscere" mi chiedo e vi chiedo? So solo che questo articolo è secondo me un bel mattone nel muro che Galileo o chi per esso hanno creato tra la conoscenza scientifica e quella "umanistica". Da una parte "ingegni minuti", dall'altra intellettuali superciliosi che dicono"Voi non capite, ma c'è altro oltre quello che studiate voi" - tipo l'amore, il tramonto, un fiore o roba così. Facendo in modo, a tutti coloro che cercano un approccio di conoscenza che sia condivisibile, che queste migliaia di parole suonino come flatus vocis, vuote proclamazioni della superiorità di un metodo di conoscenza (ci permette di conoscere anche il metafisico, quindi è superiore alla scienza, che si limita al fisico. O no?) che fino a quando è arrivato Galileo hanno però prodotto ben poco nel campo della conoscenza del mondo fisico, e in più niente di quello prodotto è trasmissibile. Mi rendo conto che l'analisi è grossolana e manichea, ma sinceramente io di questi Fumaroli ne farei volentieri a meno. Si tengano le loro poesie, le metafore, le allegorie, le sineddochi (?), lo spirito umano, se le discutano tra di loro e non rompano con la loro aria di superiorità verso l'altro "modo di conoscere".

Un altro pezzo interessante, che non c'entra niente con il suddetto, viene da un sito che non conoscevo, e che mi ricorda tanto quello che ho scritto (oddio, mi cito, orrore) sul Noma. Il pezzo è la (auto) presentazione di un libro dal titolo "Evoluzionismo e cosmologia" (qui accanto la copertina), in cui con poche e semplici ricerche durate due anni l'autore (insegnante di matematica e fisica in un liceo scientifico) distrugge l'evoluzionismo e il big bang. Inanellando nel frattempo una serie di stron... scorrettezze da far invidia al più retrivo creazionista americano. Per esempio la definizione di evoluzione, intesa come "l’idea che l’esistenza dell’Uomo si possa – in ultima analisi – ritenere solo il punto terminale di una lunga, involontaria successione di processi di variazione casuale (mutazioni genetiche) seguiti dalla cernita dell’inesorabile selezione naturale (sopravvivenza del più adatto)". Chiariamo per tutti i creazionisti, l'esistenza dell'uomo NON è il punto terminale di niente. Ma solo uno dei tanti rametti di un processo che ha prodotto e continuerà a farlo decine di milioni di specie animali e vegetali: che poi una o più abbiano più successo di altri è dovuto alle contingenze evolutive, NON al processo in sé. Ma il professore procede. Si è concentrato sul primo termine del binomio ritenuto il motore dell'evoluzione, cioè le mutazioni: ecco cos'è, secondo lui, la "mutazione genetica casuale. Come è noto, secondo il darwinismo moderno (il cosiddetto neo-darwinismo) questa è l’unica fonte possibile di nuova informazione, quella che – in altre parole – ha permesso la comparsa continua di nuovi organi, di nuove funzioni, di nuove specie nella storia della vita". Se si fosse concentrato un po' di più, per esempio ascoltando quello che dice il genetista Sean Carroll in questo slideshow, avrebbe scoperto che quello che i biologi chiamano mutazione non è quello che lui pensa. In questa definizione ricadono anche duplicazioni, delezioni o spostamenti di grandi frammenti di Dna; che a loro volta possono cambiare assumendo funzioni diverse nei momenti in cui la pressione evolutiva non c'è o è poca. Poi avrebbe saputo che le mutazioni sono anche piuttosto comuni, e che insieme ad esse la ricombinazione (come il crossing over) provoca diverse strutture geniche, a loro volta con funzioni differenti. Insomma, ce n'è in avanzo per produrre nuovi organi e nuove funzioni: se poi guardiamo a quel che accade quando un gene perde la sua utilità ma rimane nel genoma (com'è accaduto qua) non credo ci siano grossi dubbi sul fatto che le mutazioni siano più che sufficienti per generare la variazione genetica. Il professore però continua dicendo che la probabilità delle mutazioni "giuste" è trascurabile (purtroppo lo dimostra nel libro che io non possiedo). Ecco la frase che spiega come non abbia capito (o abbia frainteso) un altro fatto fondamentale dell'evoluzione: "se fosse possibile fare scorrere daccapo tutte le scene della storia della Terra, da quattro miliardi di anni fa a oggi, ci sarebbe bisogno di innumerevoli miliardi di ripetizioni perché compaia per caso qualche forma di vita moderatamente complessa". L'errore balza agli occhi a qualsiasi biologo bennato (non ai professori di matematica e fisica, religiosi!): non sono necessariamente queste forme di vita (e meno che meno è l'uomo) che potrebbero nascere se si riavvolgesse il nastro della vita (memoria di Gould). Ci sono miliardi di combinazioni diverse che possono far nascere miliardi di forme differenti. Come molti creazionisti, questo guarda l'evoluzione dal nostro punto di vista; non da quello della nascita, ma della maturità; lo guarda dal numero della roulette, non dal lancio della pallina. Che l'errore sia volontario o meno, che non capisca o non abbia seguito il dibattito, non lo so. So solo che è il classico modo di affrontare l'evoluzione di chi non conosce le basi. Anche se, devo essere sincero, è anche uno dei tantissimi momenti in cui si dimostra come l'evoluzione stessa sia un processo semplice solo in apparenza, e assolutamente controintuitivo nella realtà.

Il buon Forastiere procede dicendo che l'unico modo in cui tutte queste mutazioni possano dare origine alla vita è solo se accadono un numero infinito di volte, come accade quando si parla di multiversi o di universo infinito o di universi paralleli o idee così. Nella seconda parte del libro "ho esaminato in dettaglio quest’ultimo baluardo del paradigma darwinista e – sempre sulla base di studi documentati - ho cercato di metterne a nudo le più evidenti pecche di ordine scientifico e logico". Dato che Darwin e il paradigma darwinista con il Big Bang non c'entrano niente, mi stupoisca che questo professore abbia studiato due interi anni, ma lasciamo perdere. Arriva alla conclusione che "se proprio si vuole credere che il darwinismo (o per meglio dire, il binomio caso-necessità) sia effettivamente la Risposta alla domanda sull’origine della vita e di tutto quanto, si è liberissimi di farlo; convincendosi però che per l’appunto di una credenza si tratta: e di una credenza cieca e irrazionale (vedi foto sotto - nota mia), che non trova alcun sostegno nella scienza e nella retta ragione". Notare come questa dichiarazione riecheggi quella di Paparatzi di qualche tempo fa. Che si fa allora, visto che Darwin ha torto? Si crede che l'universo sia ordinato e razionale e se ne cerca il meccanismo "senza rinchiudersi pregiudizialmente in alcun paradigma anti-empirico" (??). E anche, ecco il salto, si "prova stupore per come esso sia perfettamente accordato in tutti i dettagli" (ecco il principio antropico che rialza la testa - nota mia), e "accetta di aprirsi al mistero di una Verità che lo trascende. Insomma (come hanno effettivamente fatto moltissimi scienziati, da Galileo a oggi) comincia a credere in Dio". Che non è affatto una "credenza cieca e irrazionale", certo che no. Che ha prove su prove positive della sua esistenza e che spiega tutto con un Fiat lux. Ed ecco che tutto quadra - con "critiche al darwinismo che non si ispirano al creazionismo". Se lui si accontenta...

Cosa ricavo io da questi due pezzi? Che quando gli umanisti o i religiosi entrano nel campo della scienza e di come funziona "cercando di educare il pupo", mi fanno un'impressione negativa. Come se io cercassi di spiegare la teologia di san Tommaso o la letteratura delle isole Trobriand.

Di rapporti e altro

Forse sono io che ho un occhio particolare per l'articolo, ma mi pare che ultimamente un po' dappertutto nascano rapporti di grande respiro e visione, che cercano soprattutto di mettere in guardia dal proseguire le attività della cosiddetta "civiltà" ancora per molto tempo. Spesso suggerendo anche rimedi agli (obiettivi) problemi generati dall'industria e dalle attività di trasformazione. Un esempio l'ho citato qui, ma sembra che nella fregola delle elezioni non se lo sia filato quasi nessuno. Ci sono anche alcuni rapporti di grande interesse, come quello che riguarda la generazione di energia nucleare in un mondo post-Fukushima e un altro sulla moralità dell'energia nucleare (behind paywall, dicono gli esperti). Non tutti sono contrari al nucleare o hanno una posizione decisamente "ecologista" (parola in questo caso con connotazione negativa, per quel che mi riguarda), ma tutti sono documenti ponderosi e da leggere, se volete conoscere lo stato delle cose per quanto riguarda la generazione di energia. Su tutti mi pare che sia particolarmente da notare un libretto che si intitola "Decoupling natural resource use and environmental impact from economic growth" (lo trovate qua). In esso, dopo una profonda analisi di quante e quali siano le risorse utilizzate dall'uomo, per le più varie attività, si suggerisce un metodo per uscire elegantemente dall'impasse. La parola d'ordine è decoupling che credo si possa tradurre come disaccoppiamento: definisce la crescita del benessere senza necessariamente avere una crescita altrettanto veloce del consumo di risorse, o l'utilizzo di minori risorse per generare lo stesso quantitativo di crescita economica.

Certo, il tutto può avvenire solo in alcuni Paesi (Cina e Sud Africa, per esempio, stanno crescendo troppo impetuosamente per ridirigere lo sviluppo in quella direzione) ma è probabilmente l'unico modo per assicurare anche alle generazioni successive (una prospettiva di cui si occupa anche il rapporto sulla moralità dell'energia nucleare) la possibilità di vivere e non solo sopravvivere. I dati presentati nel rapporto sono tanti e convincenti, anche se molti non si faranno affatto convincere: il suggerimento globale che se ne trae è che l'uso delle risorse nei prossimi decenni dovrebbe diminuire e andare non oltre le cinque-sei tonnellate: in India ne usano quattro, in Canada 25, In cima vedete una delle immagini del rapporto (veramente proviene dal Summary, ma è molto chiara): quello che vi vorrebbe è un aumento del benessere e dell'attività economica non collegato direttamente all'uso delle risorse e all'impatto ambientale. Come raggiungerlo? Attraverso una severissima applicazione di principi che con l'economia del businness as usual hanno poco a che fare; per esempio contando anche gli impatti che l'attività economica ha sulla natura o la vita delle persone, specie quelle dei paesi in via di sviluppo. Oppure riducendo i viaggi attorno al mondo di cose come banane e materiale da costruzione, viaggi che aumentano ancora di più l'impatto (oltre all'agricoltura e all'estrazione). Tanto per capire quale possa essere l'impatto dell'agricoltura industrializzata, date un'occhiata a questo grafico, in cui si vede come l'uso dei fertilizzanti azotati non corrisponde alla produzione cerealicola.

Il rapporto prosegue con un'analisi (leggera nel summary, approfondita nel lavoro intero) che fa capire come solo una rivoluzione politica può portare al disaccoppiamento tra l'uso delle risorse e l'aumento del benessere. È da leggere, con attenzione, per capire come i discorsi che si sentono adesso ai nostri "telegiornali" (poco più che gossip, a dire la verità) sono lontani mille miglia dalla realtà e dalla vera politica.

Ancora membracidi. E l'evoluzione

Il post di qualche giorno fa ha veramente sollecitato la mia curiosità sui Membracidi (e anche quella di un paio di professori di biologia, che mi hanno detto che era ben fatto - ogni tanto qualche soddisfazione). Ho quindi deciso di seguire questa curiosa famiglia nelle sue peregrinazioni sugli articoli scientifici. Ne ho trovato tracce in questo pdf che è uscito su Current biology, e attacca a parlare proprio di un membracide, che si chiama Cyphonia clavata. Il suo elmetto (andatevi a vedere nel post di qualche giorno fa cos'è l'elmetto) assomiglia moltissimo a una formica, rivolta verso la parte posteriore della bestia. Tutto l'articolo parla poi di molte specie che, in un modo o nell'altro, assomigliano alle formiche. Ci sono ragni, che devono andare incontro a una serie impressionante di modifiche per diventare mirmecoformi, e altri membracidi. È uno dei casi più evidenti di mimetismo batesiano, che prende i nome da Henry Walter Bates, uno dei personaggi più interessanti del dopo Darwin (diciamo quasi contemporaneo di Darwin).

Un amico di lunga data, subacqueo e fotografo sommo, mi ha ricordato un altro caso di mimetismo batesiano, quello della forma giovanile di un'oloturia che assomiglia a un nudibranco. L'oloturia è questa qui sotto in alto (Bohadschia graeffei) e il nudibranco è una fillidia (in basso). Gli esempi di questo tipo di mimetismo sono moltissimi, ma io mi sono chiesto come questo particolare aspetto dell'evoluzione sia spiegato nei libri. E ho scoperto che molto spesso si parla delle meravigliose somiglianze tra animali diversi, ma non si accenna minimamente all'agente che ha spinto a queste somiglianze, i predatori. Sono loro che hanno "convinto" l'oloturia da giovane ad assumere la livrea di un pericoloso nudibranco. Sono la selezione naturale; e lo fanno per scelta precisa, si potrebbe dire coscientemente se non temessi di esagerare. La scelta, la selezione, da parte dei predatori è precisa e mirata, tutt'altro che casuale. E quando sento dire, dai vari De Mattei e compagnia, che l'evoluzione è un processo cieco, mi vengono in mente i pesci o i polpi o quel che sono, che invece mirano con precisione alle prede e catturano tutte quelle che balzano loro agli occhi. Basta una minima differenza tra un giovane di oloturia e un altro per far sì che il primo sia preso e il secondo sopravviva. La stessa minima differenza può essere trasmessa alla prole, e magari nella nidita del sopravvissuto c'è un piccolo che assomiglia ancora un filo di più all'animale pericoloso. Non mi sembra particolarmente complicato capire che il caso c'entra solo nelle generazione della diversità, non nella scelta da parte del predatore. L'ennesimo esempio che basta un piccolo salto per spiegare meglio un processo fondamentale. C'è chi vuol farlo, e chi no.

Sì alla teoria. Ecco perché

Il sempre brillante titolare del blog Percomorpha fa una modesta proposta. Visto che, dice, la parola teoria dà dei problemi quando si parla di evoluzione, perché non lasciarla cadere, e parlare solo di evoluzione e stop? I problemi, dice, provengono dal fatto che c'è una confusione tra il significato epistemologico di teoria e quello che attiene al senso comune. Nel primo caso è una "formulazione rigorosa e sistematica dei principi di una scienza, di una filosofia o di qualsiasi altra forma di sapere" (da qui), nel secondo invece è una "opinione, punto di vista riguardo a qlco" o qualcosa (sempre dallo stesso link). Poiché i due significati sono in conflitto, perché non lasciar perdere la parola del tutto e parlare solo di evoluzione?
Io non sono d'accordo, per varie ragioni.

1) La principale è che l'evoluzione e la teoria dell'evoluzione sono due cose diverse. L'evoluzione è un fatto, definito in milioni di modi diversi, ma che essenzialmente ha a che fare con il cambiamento delle proprietà di una popolazione di organismi nel corso delle generazioni. Oppure, da qua (da leggere tutto), "evolution is a process that results in heritable changes in a population spread over many generations". Come dice l'ultima definizione, l'evoluzione è anche un processo che si può seguire con la paleontologia e ora anche la genetica: il cambiamento nel tempo è incontrovertibile, per chi ha occhi per vedere. La teoria dell'evoluzione invece è un tentativo di spiegare scientificamente questo cambiamento nel tempo. Nel corso dei secoli si sono succedute decine e decine di teorie dell'evoluzione; da Aristotele a Linneo a Buffon a, ovviamente, Lamarck ed Erasmus Darwin, tutti avevano le loro teorie dell'evoluzione. Darwin (Charles) propose anch'esso la sua teoria dell'evoluzione, dovuta alla selezione naturale. Infatti bisognerebbe parlare di "teoria dell'evoluzione per selezione naturale". Far cadere la parola teoria non farebbe altro che creare confusione, anche se forse chiarirebbe le cose a molti "lettori distratti".

2) Dietro a una teoria ci sono moltissimi "passi di pensiero", se posso definirli così, che spiegano un po' tutto della teoria stessa. Com'è nata, come si è modificata nel tempo, quali altri apporti ha avuto e da chi. Strettamente parlando, l'evoluzione è solo il cambiamento nel tempo e non implica nessuna spiegazione del meccanismo che c'è dietro, né il fatto che nella teoria sia stata inglobata la genetica mendeliana, la genetica di popolazione, l'ecologia, l'evo-devo e i mille altri approcci diversi che dall'inizio del secolo sono andati a confluire e arricchire la spiegazione darwiniana. Chiamandola solo evoluzione si perderebbero tutte le sfaccettature del processo.

3) Quello che dà dei problemi ai creazionisti (quelli con cui vorrebbe dialogare Moreno invece di aggredirli - vedi sotto però) non è la parola teoria (anche se la usano per screditare il tutto, facendo scientemente confusione tra i due significati) ma evoluzione. Non sopportano che dietro di essa ci sia l'idea di cambiamento, di modifica rispetto alle forme originali (i baramin) determinati dall'atto di creazione - o dai vari atti di creazione - nella bibbia. Poiché nella maggior parte dei casi i creazionisti sono in malafede - e quelli che veramente credono che dio abbia creato piante e animali in sei giorni non si farebbero convincere da niente - continuerebbero a opporsi a Darwin e al darwinismo anche se non fosse più una "teoria".

4) Riconosco però che facendo cadere la parola si toglierebbe loro un'arma, ma mi sembra ben poca cosa rispetto alla confusione che si creerebbe tra il fatto e la spiegazione.

Sia nel post sia nel commento di mygenomix si accenna alla necessità di bravi divulgatori per riuscire a spiegare ai lettori la bellezza e il fascino dell'evoluzione. Devo dire che secondo me non è questo il problema: i bravi divulgatori ci sono - e non sto solo difendendo la categoria. Magari non molti in Italia, anche se parecchi blog sono decisamente eccellenti in questo senso, ma certo in lingua inglese sono decine che (senza fare nomi) sono in grado di spiegare il meccanismo, le conseguenze, la teoria e il fatto dell'evoluzione. E molti di essi sono tradotti in italiano: chi non si convince dopo "Il racconto del'antenato" è proprio ottuso. Chi fa ancora confusione lo fa secondo me in malafede, e si oppone all'idea stessa sulla base di una lettura letterale e scorretta della bibbia o di altri libri sacri, oppure per il rifiuto radicale e irrazionale delle conseguenze più radicali ma corrette dell'evoluzione, dalla mancanza di direzione nell'evoluzione alla mancanza di senso nell'universo (o meglio, nella spinta a creare da sé il senso nelle cose che si fanno e non aspettare che cada dal cielo). Conseguenze che sono difficili da affrontare, che l'evoluzione sia presentata come teoria o no.

Qualcuno lo dice a Zichichi?

Sembra che un gruppo di miscredenti, che comprende un paio di Nobel e altri esperti di clima e fisica, abbia prodotto un documento da presentare alla Pontifica accademia della Scienze (che l'ha commissionato) in cui si dice che i ghiacciai dell'Himalaya (e di tutto il mondo) non stanno proprio benissimo, e quindi potrebbero dare dei problemi alle popolazioni che stanno a valle. Il capo del comitato, Veerabhadran Ramanathan, dice che la colpa dello scioglimento dei ghiacciai è tutta del riscaldamento globale. E afferma: "The widespread loss of snow and ice in the mountain glaciers is one of the most visible changes attributable to global climate change. The disintegration of many small glaciers in the Himalayas is most disturbing to me since this region serves as the water tower of Asia and since both the greenhouse gases and air pollutants like soot and ozone contribute to the melting". Il tutto si chiude con la richiesta di smetterla di sparare CO2 nell'atmosfera, e di cambiare anche metodo per cuocere il cibo e riscaldare le case, che nell'Asia provocano il fenomeno detto Asian brown cloud. Il quale contribuisce a sciogliere i ghiacciai trattenendo il calore come una coperta. I ricercatori hanno parlato con incaricati del Vaticano presentando loro il rapporto. Non solo: il gruppo di lavoro, come vedete anche nell'immagine sopra, ha usato la parola Antropocene. Un neologismo inventato da Crutzen (che fa parte del gruppo di lavoro) per significare le profonde modifiche anche geologiche al sistema Terra da parte dell'uomo. Che quindi, per la grande meraviglia di Zichichi e Ferrara, può ben cambiare le carte in tavola e riscaldare il pianeta. Guarda tè 'sti scienziati.

Riscoprire le ali

Gli articoli di Bellieni su (quello che il dottore pensa sia) l'evoluzione, già finemente vivisezionati dal professor Mandrioli, mi hanno spinto a cercare on line notizie che riguardano proprio come funziona l'evoluzione. Ne ho trovata una, uscita su Nature, che giudico estremamente interessante. Per molti motivi. Vediamo: prima di tutto riguarda i Membracidi. Se non sapete cosa sono, guardate la foto qui accanto*. E ingranditela, perché le specie sono tutte, dico tutte, degne dell'Orologiaio miope. Qui c'è anche un pdf con un servizio fotografico sulle bestie stesse. Quello che caratterizza questi animali è l'espansione del primo segmento del torace (T1), espansione che gli entomologi chiamano elmetto. Come si vede anche nel disegno, assume le forme più straordinarie: ci sono elmetti a scudo, a punta, a doppia e tripla punta, a sfera con le punte, ad antenna, a foglia, con i colori più strani. Sono uno dei tratti a cui è più proficuo applicare i quattro perché di Niko Tinbergen (qui si trova anche l'articolo originale da cui sono nati i perché; una lettura indispensabile per coloro che vogliono parlare con cognizione di causa di etologia ed evoluzione: questo è per lei, dottor Bellieni). Dunque, Tinbergen fa ricadere le spiegazioni di ogni adattamento in quattro categorie: quelle che ci interessano dal punto di vista dell'articolo e degli elmetti dei Membracidi sono le cosiddette cause ultime o evolutive, cioè la funzione e la filogenesi (anche se per scoprire cosa c'è sotto si farà ricorso anche all'ontogenesi).

Per il primo caso, gli entomologi si sono sbizzarriti: l'elmetto potrebbe servire come difesa (che mangia quegli animaletti con le spine?), come mimetismo (come vedete accanto ce n'è uno a forma di foglia, e il quarto dall'alto della colonna a destra sembra una formica), per il corteggiamento o, ultima ipotesi, come strumento per la dispersione di calore. Gli insettini infatti si muovono nelle ore più calde della giornata, quando fa troppo caldo per i predatori. Sia come sia, tutti avevano interpretato le espansioni come semplici escrescenze della copertura chitinosa del torace. Non convinti, i ricercatori **(francesi e americani) hanno voluto fare un'analisi approfondita.

E hanno scoperto alcune cose interessanti: prima di tutto che, a differenza di altre strutture, l'elmetto non è una semplice escrescenza del torace, ma è collegato al torace stesso attraverso articolazioni complesse. Proprio come accade alle ali, presenti però solo nei segmenti T2 e T3 del torace. Poi hanno scoperto nelle ninfe che nonostante le apparenze questi elmetti non sono strutture singole, ma che nascono come primordia bilaterali che poi si uniscono con la crescita. Sono quindi, nelle loro parole "dorsal appendages with a bilateral origin". Poiché però le uniche appendici dorsali negli insetti sono ancora una volta le ali, il passo successivo è stato quello di esaminare la possibilità che fossero strutture omologhe proprio alle ali, fuse durante lo sviluppo. Per fare questo si sono rivolti alla genetica dello sviluppo. E hanno scoperto che uno dei fattori di sviluppo che partecipano alla formazione delle ali, che si chiama Nubbin, è presente anche negli elmetti, insieme ad altri fattori. Perché allora negli altri insetti non ci sono appendici sul primo segmento toracico? Qui ci si rivolge alla filogenesi, e si scopre che i primi insetti avevano ali anche lì: per esempio Stenodyctya lobata aveva proprio sei ali. Man mano che il tempo passava, però, l'evoluzione aveva eliminato le ali del primo segmento, e le appendici per volare erano solo nel secondo e nel terzo. Perché lo abbia fatto (parlo come se l'evoluzione fosse un'entità cosciente, ma tutti sanno che è solo una metafora. Spero)

Come molti lettori astuti hanno già capito, nel processo sono coinvolti i geni Hox, in particolare uno che si chiama Sex combs reduced (Scr), che reprime la formazione delle ali nel primo segmento degli insetti. Questo gene però non ha alcuna azione nei Membracidi, perché il programma di sviluppo delle ali non risponde alla repressione da parte di Scr. Il programma stesso (fai crescere le appendici superiori solo sui segmenti lontani dalla testa) sembra però il modo migliore per "trattare" le ali, tanto che è diffuso in tutti gli altri insetti. Solo i Membracidi hanno scoperto che si potrebbe utilizzare lo stesso programma di sviluppo non per produrre ali, ma per creare appendici diverse, e con tutt'altro uso. Che il sistema sia interessante, lo dimostra il fatto che in questo gruppo, nel giro di soli 40 milioni di anni, hanno sviluppato una diversità di elmetti straordinaria. Un'idea degli autori è che, a differenza delle ali, che devono avere una struttura con dei constraint molto forti (non si può volare con un'ala troppo sottile, o troppo spessa, o troppo larga) questi elmetti erano liberi di sbizzarrirsi nelle forme più strane e di prendere quindi altre funzioni.

Cosa ricavare da questa parabola? Che l'evoluzione non funziona solo dimagrendo dei corpi e facendoli diventare più efficienti e meno affamati di risorse (quindi, più "evoluti"), ma che ogni tanto riscopre elementi a lungo silenti (in questo caso per 250 milioni di anni) per utilizzarli a suo piacimento, sbloccandone per esempio lo sviluppo. Non tutto, come sembra credere il dottor Bellieni, deriva da evoluzione mirata attraverso l'epigenetica (qualsiasi cosa questa frase voglia dire).

* Copyright Nicolas Gompel, da Nature

**Prud’homme, B., Minervino, C., Hocine, M., Cande, J., Aouane, A., Dufour, H., Kassner, V., & Gompel, N. (2011). Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage Nature, 473 (7345), 83-86 DOI: 10.1038/nature09977

Due risposte due

Un paio di notiziole nei giorni scorsi hanno sollecitato commenti molto più lunghi e critici del normale, per i quali lo spazio di risposte sotto i post stessi mi sembrava decisamente carente. Ho perciò deciso di approfondire qua le questioni. Vuol dire che se coloro che hanno commentato avranno voglia e tempo per leggere, avrò aumentato la normale readership di un buon 50%.

La prima è un commento a questa notizia. "Accusavo" colà la religione di essere la causa di massacri di animali sostanzialmente inutili (i massacri, non gli animali). E questo ha sollecitato ciò:

Non è che il mio giudizio sul giornalismo sia dovuto al tuo articolo. Nasce, ovviamente, da ben altro e non per colpa tua. È solo che mi dispiace di non aver trovato un'eccezione: ognuno legge quel che crede, ma mi par proprio che tu abbia letto l'articolo in questione partendo da un giudizio a priori. Connotazione religiosa non significa che la religione causi il comportamento in questione. Ci sono ragioni più mondane per lo sterminio delle gazzelle in cui la religione gioca solamente un ruolo a posteriori.
Sempre su questo tema, voglio solo farti notare che non esiste nessuna civiltà del passato in cui la religione non abbia una dimensione totalizzante. Non ti viene il dubbio che l'"Ateismo Scientifico" nel senso di Dawkins &C sia solo una nuova forma di religione adattata al mondo di oggi? Dopotutto della religione condivide gli aspetti fondamentali: proselitismo, (preteso) universalismo e norme etiche che vogliono essere universali. Non che ci sia nulla di male in tutto questo, ma bisogna avere il coraggio di dire pane al pane e vino al vino...

Ecco la mia risposta. Come ti dicevo, il giudizio sul giornalismo è solo tuo, non lo contesto. Per quanto riguarda l'articolo in questione, parto dalla tua nota finale, che cioè tutte le civiltà avessero una connotazione religiosa. A parte il fatto che la Grecia classica era ben lontana da questa visione del mondo, le teorie sulla nascita e la necessità di religione (che puoi leggere per esempio ne La cattedrale di Darwin, di David Wilson) ne classificano l'uso, se posso utilizzare questa parola, anche come spiegazione del mondo. E poiché la spiegazione del mondo è un unicum umano e del tutto indispensabile, vedere il mondo, o meglio dargli un senso, con gli occhiali della religione era praticamente obbligatorio al tempo (ma vedi sotto per le risposte parziali della scienza). E torno alla prima critica: il comportamento umano, come quello di molti altri animali, ha una spiegazione economica nel senso più lato del termine. Chiamala di sopravvivenza, o di scambio con le tribù vicine, o di mantenimento dell'equilibrio omeostatico tra energie spese e acquistate. Se la spiegazione non è economica può avere, come in questo caso, una connotazione religiosa, cioè una "necessità" di scambio o di rapporto con un essere metafisico. Tu non vedi come questa possa essere una causa prima (efficiente, secondo Aristotele), cioè un qualcosa che ti fa compiere certe azioni che non compieresti se non ci fosse? Mi spiace, ma per me è così, ed è così che l'ho spiegata. Proverò a chiedere anche agli autori del pezzo cosa ne pensano.

Devo anche dire, en passant, che ci sono poche cose che mi fanno inalberare come coloro che spiegano a me il mio comportamento (anche se per fortuna hai fatto precedere il tutto da un "mi par proprio"). Sono come quei preti che dicono "tu sei religioso, ma non lo sai" o gli psicologi che affermano "non ne sei conscio, ma hai il complesso di Edipo" o "hai fatto quella cosa perché sei instabile". Come fai a sapere che ho letto l'articolo partendo da un giudizio a priori? Non potrebbe essere tuo, il giudizio a priori? Hai letto un post in un blog in cui si accusa la religione e poiché non sopporti questo approccio accusi chi lo scrive di essere in malafede (non che la pensi così, ma come vedi trovare una spiegazione al comportamento altrui non è difficile). Se hai letto altre cose contro la religione, ti sarai reso conto che è contro le chiese moderne, non certo quello che prima ti ho spiegato essere un'indispensabile necessità dell'uomo.

Per quanto riguarda l'atteggiamento di Dawkins e dell'ateismo scientifico come religione totalizzante, mi spiace dirlo, ma sono ben altri i personaggi a cui rivolgersi come "propagandisti" dell'ateismo (cosa che mi tange molto poco, per altro. Non è detto che chi accusa la religione di modificare in peggio il comportamento umano sia ateo - chi te l'ha detto?); può darsi che Dawkins sbagli, ma sarebbe come accusare il cristianesimo di essere una religione crudele sulla base di quello che ha fatto Torquemada. Che poi l'ateismo voglia essere universale mi giunge nuova; le norme etiche hanno secondo gli evoluzionisti una base nella storia evolutiva umana, ma sono nella maggior parte dei casi modificate e a volte stravolte dalla cultura. Se vuoi ti dico pane al pane eccetera: e secondo me hai torto su parecchi fronti.

Ecco il secondo commento, riferito questa volta a No Noma:
Io sinceramente non riesco a capire. Non mi sembra che le affermazioni del papa siano in contrasto con nessuna teoria scientifica. Dire che l'uomo non è soltanto un prodotto "casuale" (e qui la scelta del temine è infelice perchè scorretta, secondo quando detto giustamente nel post) non vuol dire che non sia anche un prodotto di questo processo. Insomma, dov'è finito il famoso "e Dio vide che era cosa buona" ?. Se proprio bisognasse fare gli esegeti, bisognerebbe ricordare che in tutta la Bibbia è affermata l'implicita bontà della creazione: il fatto che a questa creazione si voglia dare un senso trascendente non vuol certo dire che si debba buttar via quello immanente. I credenti vogliono parlare del senso divino del mondo? Ben venga, ma sappiano che con quanto di questo mondo sappiamo razionalmente prima o poi si dovranno almeno confrontare (e chiudersi occhi ed orecchie non conta come confronto). Gli scienziati vogliono continuare a cercare di descrivere l'universo? Facciano pure, ma sappiano che cercargli un senso non sta a loro, ammesso che ci possano riuscire. In questo sta, a parer mio, l'unica applicazione possibile del Noma.
Poi ogni tanto salta fuori qualcuno come De Mattei che si fa prendere in giro persino dai cristiani per le sue idee strampalate, ma questo finisce nel lamentino serale sulla scarsità dell'insegnamento scientifico nel sistema d'istruzione italiano e sulla rigidità di certi soggetti in seno alla Chiesa.

Ci sono solo alcuni punti cui devo rispondere. Gli altri riguardano gli appartenenti alla religione cattolica o in generale le persone religiose, e non me. Il primo punto è questo: Non mi sembra che le affermazioni del papa siano in contrasto con nessuna teoria scientifica. Dire che l'uomo non è soltanto un prodotto "casuale" (e qui la scelta del temine è infelice perchè scorretta, secondo quando detto giustamente nel post) non vuol dire che non sia anche un prodotto di questo processo.

Il fatto è che secondo gli scienziati e gli evoluzionisti, l'uomo e le altre specie sono il prodotto SOLO di questo processo. Lo derivano dai dati di fatto, nei quali non vedono esempi di interventi esterni o metafisici (con l'ironia che se si vedessero interventi metafisici, cesserebbero immediatamente di esserlo). Questo non vuol dire che neghino l'esistenza di enti metafisici, quindi inconoscibili per definizione, ma solo che questi enti non hanno effetto sulla realtà conoscibile. Ratzinger (ma non ho sotto mano l'intera versione tedesca del suo intervento) dice che l'uomo non è soltanto derivato dal caso; la premessa del suo discorso però è che prima dell'evoluzione ci sia il Logos, come ho detto anch'io. Quindi la frase di cui sopra io l'ho capita come: l'uomo non è derivato dal caso, ma dall'azione del Logos, quindi del pensiero, quindi della ragione. E chi dice il contrario è un irrazionale. Questo va decisamente contro ogni teoria scientifica. O meglio, più che contro, inserisce elementi metafisici nella natura.

Ma c'è un altro fatto che dal punto di vista dell'evoluzione taglia la testa al toro: ogni religione vede bene o male nel processo storico della natura un andamento lineare, con l'uomo come vertice e ultima delle specie. Come l'ente più evoluto e compimento della creazione e infine, come una specie diversa dalle altre perché dotata di autocoscienza, spirito, anima, chiamatela come volete. Lo studioso dell'evoluzione invece "vede", nel senso che interpreta il processo storico-evolutivo, come un processo che non ha un fine, men che meno una specie particolare come l'uomo, perché la selezione si svolge sul qui e ora, non sul futuro. Che è inconoscibile per la scienza,specie dalla biologia per la complessità del processo stesso, ma è già previsto dalla religione. Non trovi una profonda contraddizione?
Quanto poi al fatto che stia ai religiosi trovare il senso della vita (dato per scontato che la maggior parte degli scienziati ti risponderebbe che a loro non importa affatto dare un senso, e che semplicemente è inutile cercarlo, poiché non c'è) trovo la pretesa abbastanza ridicola, dato che mai come nelle religioni tot capita tot sententiae e un senso universale è difficile da trovare. Sai trovarmi una definizione religiosa di "senso della vita" che non sia contestabile?

Prevedere l’ecologia si può

Le discussioni su Fb, piuttosto amichevoli a dire il vero, sulla prevalenza della fisica sulla biologia, mi hanno indotto a cercare notizia su quella che è quasi sicuramente la branca più complessa della biologia stessa, l’ecologia. Nonostante decine di libri letti e articoli compulsati negli anni, non sono ancora riuscito a capire se sia o meno possibile stabilire leggi precise sulle dinamiche ecologiche; per esempio se sia in qualche modo vera la successione in un ambiente disturbato o in uno, per esempio, distrutto da un vulcano. È vero che all’inizio ci sono specie ruderali e a rapida crescita, e che pian piano il loro posto è preso da altre specie dalla vita più lunga. Ma concetti come climax o equilibrio ecologico mi lasciano perplesso da molto tempo. Così come ho sempre considerato difficile prevedere delle dinamiche che spesso sono non lineari e di cui si conoscono solo a spanne le condizioni iniziali. Per questo ho letto con attenzione l’articolo pubblicato su Science da alcuni ecologi statunitensi. Avevano a disposizione due laghetti: uno pieno di boccaloni (ops, persico trota – Micropterus salmoides, sopra alcuni piccoli*), l’altro con pochi rappresentanti di questa specie e molti altri pesci planctofagi. Nel giro di alcuni anni (2008-2011), gli studiosi hanno introdotto nel laghetto vergine alcuni persici trota a più riprese, e hanno controllato passo passo cosa stava accadendo. Il processo è estremamente interessante, ma per farla breve hanno visto che ovviamente aumentavano i numeri della specie predatrice, diminuivano quelli dei planctofagi (le loro prede) e cambiava in maniera complessa. Aumentavano le specie planctoniche, come la dafnia, di dimensioni maggiori, l’altro zooplancton diminuiva nel primo anno (2008) e poi diventava strongly oscillatory. In totale, l’ambiente diventava molto instabile, con oscillazioni fortissime da un anno all’altro prima di stabilizzarsi in un regime simile a quello del lago in cui già esistevano i predatori. Ecco la frase chiave di tutto il lavoro:

Even though the mechanism is not known, manipulation of an apex predator triggered a nonlinear food web transition that was signaled by early warning indicators more than a year before the food web transition was complete. Thus the early warning indicators appear to be useful even in cases where the form ofthe potential regime shift is not known.

A che serve un lavoro di questo genere? Perché buttare il soldi in professori che gettano un po’ di boccaloni in un laghetto? Perché i professori ci spiegano che secondo loro è possibile prevedere con qualche tempo di anticipo (in questo caso un anno) cosa accade agli ecosistemi disturbati. Oscillano violentemente in alcuni valori per poi assestarsi in “luoghi” che non possiamo prevedere con esattezza. Qualcuno capisce adesso a cosa serve? O devo farvi un disegnino? Per abbattermi dopo questo bel lavoro c’è voluta la notizia che una delle più importanti “canopy crane” del mondo (la Wind River Canopy Crane, che è anche la più alta, è localizzata in una foresta antica di 500 anni presso Stevenson, nello stato di Washington), non ha più soldi per continuare il lavoro. Con la gru si era riusciti a stabilire che le antiche foreste del Nord Ovest americano erano pozzi di carbonio, quindi lo assorbivano e combattevano l’effetto serra. Ma anche studiare la fisiologia delle specie forestali, il ciclo del carbonio e dell’azoto e il contributo della foresta alla biodiversità. Ma soprattutto, senza quella gru, non potrò più andare a vedere la foresta dall’alto, come nella foto qui sotto (attenzione, l’originale è enorme).

Carpenter, S., Cole, J., Pace, M., Batt, R., Brock, W., Cline, T., Coloso, J., Hodgson, J., Kitchell, J., Seekell, D., Smith, L., & Weidel, B. (2011). Early Warnings of Regime Shifts: A Whole-Ecosystem Experiment Science DOI: 10.1126/science.1203672

* The explosion of largemouth bass young-of-year in 2009 accelerated the regime shift.
[Tim Cline] da Science