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Evoluzione e selezione naturale

Evoluzione e selezione naturale

• Evoluzione pre Darwin

• La rivoluzione di Darwin

• L’evoluzione moderna

• Storia evolutiva dell’uomo

• Il dibattito attuale sull’evoluzione: miti e leggende

Anassimandro

• “Le creature viventi nacquero dall’elemento umido quando fu evaporato dal sole.”

• “In origine gli esseri umani sono nati da pesci simili a squali, quando furono capaci di difendersi furono gettati sulla terra.”

• “L’uomo nacque da animali di altra specie, infatti non sa nutrirsi da solo, ma deve essere allattato. Se fosse stato al principio come è ora non sarebbe sopravvissuto.”

(Evoluzione, ma non Selezione).

Empedocle

• “Dalla terra spuntarono molte teste senza collo, braccia senza spalle, e vagavano occhi sprovvisti di fronte. Membra solitarie erravano tentando di unirsi.”

• “Alcuni erano buoi con facce umane, mentre uomini nascevano con volti bovini, o altri in cui la natura maschile e femminile era mescolata.”

(Selezione, ma non Evoluzione).

• Anassagora: Un nousimmateriale fornì l’impulso che mise in moto il mondo, ma senza imprimere la direzione del futuro corso dell’origine delle cose.

• Democrito: fu colpito dagli adattamenti degli organismi; egli pensava che l’organizzarsi dei sistemi complessi fosse una conseguenza necessaria delle proprietà degli atomi.

• Ippocrate e i medici della sua scuola credevano nell’ereditarietà dei caratteri acquisiti ed al principio dell’uso e del disuso. Il clima e gli altri fattori locali erano responsabili delle differenze fra i popoli che vivevano in regioni differenti.

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• Platone: quattro dogmi platonici ebbero rilievo nell’arrestare il pensiero evoluzionista. In particolare (a) l’essenzialismo, cioè la credenza che esistessero idee fisse, separate e indipendenti dai fenomeni apparenti. (b) concetto di cosmo dotato di un’anima, un tutto vivente e armonioso. (c)la generazione spontanea viene sostituita con una potenza creativa, un demiurgo. (d) riferimenti a principi incorporei specifici e dettagliati “anima”.

• Aristotele affermò esplicitamente che l’uomo e i generi degli animali e delle piante sono eterni, non possono scomparire né essere creati. Tuttavia egli fondò la storia naturale da cui si dedurranno poi le prove dell’evoluzione.

• Lucrezio postulò l’origine spontanea di ogni creatura, uomo compreso, in una trascorsa età dell’oro. La creatività prodigiosa della terra produceva, non solo esseri vitali, ma anche mostri e individui deboli, che, non essendo in grado di sopravvivere, vengono eliminati.

Alla fine del periodo classico i pensatori non erano riusciti a liberarsi del concetto di u n mondo statico o quantomeno stazionario. Vi era l’assenza del concetto di tempo, se un’idea di tempo sussisteva era quella di un’eternità immutabile o di un cambiamento ciclico che riconduceva al punto di partenza: vi era un concetto di kosmos perfetto, l’essenzialismo, concetto assolutamente incompatibile con un concetto di variazione o cambiamento.

• Durante il declino dell’impero romano, il cristianesimo, giunse a dominare il pensiero occidentale. La parola di Dio era la misura di tute le cose e questa parola era rivelata nelle sacre scritture: anziché un’eternità senza tempo, vi era un tempo breve per la creazione del mondo, poi una brusca fine.

• Sant’Agostino lasciava spazio a qualche possibilità di cambiamento, in quanto, secondo lui, all’inizio non furono creati soltanto oggetti finiti, ma gran parte della creazione divina era consistita nell’infondere alla natura il potenziale per produrre nuovi organismi.

• Gli accademici scolastici nel Medioevo credettero sempre in una rigida fissità delle specie. Al loro interno si sviluppò però la scuola detta dei “nominalisti”, che respingeva i canoni fondamentali dell’essenzialismo: i nominalisti affermarono che non vi sono essenze, che tutto ciò che effettivamente abbiamo sono nomi attribuiti a gruppi di oggetti.

• Dai tempi di Platone, l’idea dominante era stata quella che il filosofo Karl Popper ha chiamato “essenzialismo”: il mondo consiste di un numero limitato di essenze invarianti di cui i mutevoli fenomeni del mondo visibile sono semplicemente riflessi incompleti e imprecisi.

• La biologia esige una filosofia diversa: gli organismi viventi sono caratterizzati dall’unicità, ogni popolazione consiste di individui diversi in maniera unica.

• Nel XVII e XVIII secolo si assistette a una rivoluzione nel modo di concepire la natura da parte dell’uomo.

• Le scoperte fatte in tutti i campi, misero in dubbio la Bibbia, in quanto fonte di spiegazioni scientifiche. All’immagine di un Dio pronto ad intervenire e fare miracoli, subentrò quella di un Dio artefice delle leggi generali, che operano come cause secondarie della produzione di tutti i fenomeni concreti.

• Vennero accolti i concetti di infinità del tempo, dello spazio ed evoluzione cosmologica.

• In seguito alle scoperte biologiche, il creazionismo divenne una soluzione sempre meno accettabile. Una nuova svolta rivoluzionaria era imminente, bisognava trovare il coraggio e l’originalità di proporre una soluzione veramente in conflitto con i dogmi tradizionalmente accettati.

Carlo Linneo e la sua opera

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• Il vescovo Ussher nel 1600 stabilì che il mondo era stato creato nel 4004 a.c.!

• Compito dei filosofi illuministi, dei naturalisti del XVIII secolo, dei geologi e biologi del XIX fu quello di ampliare l’estensione temporale.

• Buffon nel 1749 ipotizzò un periodo da 70.000 a 5.000.000 anni.

• Kant nel 1755 parlò di centinaia di milioni di anni ed entrambi concepirono un universo fisico che si era evoluto.

Georges Luis LeClerc de Buffon

L’opera di Buffon: la Storia

Naturale.

Buffon (1707-1788)

• “Se si ammette che l’asino esce dalla famiglia del cavallo e ne differisce solo per degenerazione, si potrà dire che la scimmia è della stessa famiglia dell’uomo, che l’uomo e la scimmia hanno avuto un’origine comune come il cavallo e l’asino (…) e addirittura che tutti gli animali siano derivati da uno solo che, nella successione dei tempi, ha prodotto, perfezionandosi e degenerando, tutte le razze degli animali.”

• L’equilibrio del sistema organico per Buffon sorgeva dall’esistenza di una proporzione costante tra il numero di individui e la quantità di materia organica dell’Universo. In mancanza di tale equilibrio, la tendenza delle molecole organiche a creare sistemi organizzati avrebbe determinato sempre la comparsa di nuove specie.

• Buffon considerò il mutamento più in termini di degenerazione che di miglioramento e non fu mai del tutto convinto della mutevolezza delle specie.

• Definisce la specie, dopo averne negato l’esistenza, in questo modo: “Dovremmo considerare due animali come appartenenti alla stessa specie se attraverso la copulazione essi si perpetuano e preservano l’identità della specie, dovremmo considerarli appartenenti a specie diverse se sono incapaci di produrre progenie. Anche se risultasse prole ibrida ciò sarebbe sufficiente a provare che i due individui non appartengono alla stessa specie.”

Contributi di Buffon all’evoluzionismo

• Attraverso la sua meticolosa analisi introdusse l’idea di evoluzione nel dominio della scienza.

• Generalizzò i risultati delle sue dissezioni sviluppando il concetto di “unità del tipo”. Cioè dette luogo alla scuola di morfologia idealista e in seguito all’anatomia comparata, che tante prove ha prodotto a favore dell’evoluzione.

• A lui si deve una nuova cronologia della Terra, cioè l’accettazione di una scala temporale più vasta.

• Fu il fondatore della biogeografia, collocando ogni specie a seconda del paese di origine, cioè le raggruppò in faune.

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Georges Cuvier Georges Cuvier (1769-1832)• Fondatore della paleontologia, asserì che ciascun

orizzonte aveva una sua mammalofauna e quanto più uno strato era profondo, tanto più la fauna che vi si ritrovava appariva differente da quella attuale.

• Fu il fondatore dell’anatomia comparata.

• Le estinzioni erano causate da catastrofi (eventi naturali) più o meno locali, che consentivano il ripopolamento delle specie da aree non colpite.

Cuvier

• Ogni specie ha un posto assegnato nell’economia della natura. “…Questo è il loro posto nella Creazione. Ed essi (i pesci) vi rimarranno fino alla distruzione dell’attuale ordine delle cose.”

• La struttura ha il primato sulla funzione e sull’abitudine, solo un cambiamento della struttura può imporre un cambiamento nella funzione.

L’opera di Cuvier

Cuvier individua due livelli di variabilità:

• Uno che non influenza i caratteri essenziali e si manifesta nella reazione efemerale di un organismo a fattori ambientali come la temperatura o la dieta.

• Di natura completamente diversa sarebbe invece la variazione di organi essenziali come il sistema nervoso, il cuore o i polmoni, che dovevano essere assolutamente stabili all’interno dei raggruppamenti o delle classi, pena squilibri con effetti disastrosi.

• “Se le specie fossero cambiate gradualmente, dovremmo trovare tracce di queste modificazioni graduali…”

• “Innumerevoli esseri viventi sono stati vittime di queste catastrofi (…) le loro razze si sono estinte e non hanno lasciato alcuna traccia di sé ad eccezione di di alcuni frammenti che i naturalisti riescono a stento a riconoscere.”

• “Concludiamo dunque che se esistono alcune somiglianze tra gli organi del pesce e quelle di altre classi ciò è soltanto nella misura in cui esistono somiglianze nelle loro funzioni.”

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Cuvier e l’evoluzione umana

Per quanto riguarda l’uomo Cuvier accettò l’asserzione cartesiana secondo cui l’uomo è qualitativamente differente da tutti gli altri animali. L’unicità dell’uomo era tale che non ci si poteva aspettare di trovarlo nelle testimonianze fossili. (Pliopithecus venne scoperto solo nel 1873)

Charles Lyell (1797-1875)

Principle of Geology (1830) descrive un mondo stazionario tanto che il suo pensiero viene definito “uniformismo”.

L’osservazione dei processi presenti consente di estrapolare al passato i tempi e gli effetti

“il tentativo di spiegare i cambiamenti precedenti della superficie terrestre in base a cause ancora in azione”

Il dilemma delle specie estinte.

Nel 1820 il naturalista GideonMantell scoprì i denti fossili di quello che venne poi riconosciuto come il primo dinosauro, Iguanodon. La scoperta di un gigantesco rettile fossile, diverso da qualsiasi rettile contemporaneo provocò enorme scalpore nella comunità scientifica. Iguanodon venne all’epoca rappresentato come una gigantesca iguana, nel tentativo di renderne piùaccettabile l’esistenza. L’illustrazione in basso mostra Iguanodon secondo una ricostruzione moderna

Le specie estinte suscitarono numerosi interrogativi,tanto che nel XVIII secolo furono avanzatequattro diverse spiegazioni, nessuna delle qualiprevedeva l’estinzione naturale:• Diluvio universale o qualche altra catastrofe.• Specie estinte in una zona, ma sopravvisssute in un’altra.• Estinzioni ad opera dell’uomo, questo sembrava molto

plausibile, soprattutto per i grandi mammiferi.• La scoperta di serie filetiche con specie fossili analoghe a

quelle viventi, permette di considerare l’estinzione uno pseudo problema.

Jean Baptiste Lamarck (1744-1829)Il primo albero

filogenetico di Lamarck.

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Ipotesi di Lamark (Filosofia zoologica, 1809)

• La vita comparve sotto forma di microorganismi per generazione spontanea.

• Gli organismi cambiano mediante ereditarietà dei caratteri acquisiti.

• La complessità degli organismi aumenta col tempo per una tendenza intrinseca.

• All’immagine statica che pervadeva la produzione scientifica dei suoi predecessori, Lamarcksostituisce una visione dinamica, in cui non solo le specie, ma anche l’intera catena dell’essere e l’intero equilibrio della natura erano in continuo fluire.

• Lamarck colma risolutamente il salto che ancora divideva l’uomo dagli altri animali, considerando il primo come prodotto finale dell’evoluzione.

• Seconda legge di Lamarck:

Tutto ciò che la natura ha fatto acquisire o perdere agli individui, attraverso l’influenza delle circostanze cui la propria razza si trova da lungo tempo esposta, e di conseguenza per effetto dell’uso predominante di quel tal organo, o per la mancanza costante di impiego di quel tal altro, essa lo conserva attraverso la riproduzione di nuovi nati, purché i cambiamenti acquisiti siano comuni ai due sessi, o almeno a coloro che hanno generato i nuovi individui.

L’evoluzione biologica si definisce come un cambiamento nella varietà e nell’adattamento

di popolazioni di organismi

• La prima teoria coerente fu proposta da Lamark, il quale si concentrò sul cambiamento nel tempo, cioèsu ciò che gli sembrava essere un progresso in natura, a partire dai più piccoli organismi viventi fino alle piante, agli animali più complessi e quasi perfetti, fino all’uomo.

Per spiegare il corso dell’evoluzione Lamarkchiamava in causa quattro principi:

• L’esistenza negli organismi di una spinta interna verso la perfezione.

• La capacità degli organismi di adattarsi alle circostanze, cioè all’ambiente.

• Il frequente verificarsi della generazione spontanea.

• La trasmissione ereditaria dei caratteri acquisiti.

Attualismo lamarckiano

• Niente rimane costante sulla superficie della Terra. I luoghi elevati si degradano continuamente e tutto ciò che se ne stacca viene trascinato verso il basso.

• I letti dei fiumi e degli stessi mari si spostano impercettibilmente allo stesso modo dei climi: tutto cambia a poco a poco.

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Gli scorpioni: un modello ben riuscito, dal Siluriano ai giorni nostri…

Lamarck

• “Mi sembra che fino a oggi i naturalisti abbiano visto nel grado di affinità solo un mezzo per raggruppare il materiale”.

• “Eppure la classificazione palesava evidente l’ordine di formazione”.

• “Ora il dado è tratto, l’ordine di formazione dei vari animali non è più contestabile, bisogneràriconoscerlo”.