A sostegno di una nuova teoria dell’evoluzione (II° parte)

di Michele Forastiere*
*professore di matematica e fisica

Nel precedente articolo abbiamo cominciato ad affrontare il problema dell’eventuale superamento scientifico della Sintesi Moderna, e più esattamente del riduzionismo monodiano quale paradigma esplicativo di ogni cambiamento evolutivo.

Per comprendere esattamente cosa comporti inquadrare l’evoluzione nello schema neo‑darwinista, andiamo ad analizzare uno degli esempi di “onnipotenza della contingenza” esaminati da Stephen Jay Gould nell’ultimo capitolo de La vita meravigliosa, riguardante l’origine dei vertebrati terrestri (i tetrapodi).

Circa 370 milioni di anni fa, nel Devoniano, i pesci dominavano i mari. Si ritiene che i vertebrati terrestri moderni discendano da un piccolo gruppo di questi, l’ordine degli osteolepiformi dei pesci sarcopterigi (“dalle pinne carnose”). La maggior parte dei pesci sfoggiava, e sfoggia tuttora, pinne costituite da una serie di raggi sottili irradiantisi dall’asse dorsale. Senza nessun motivo, invece, un oscuro antenato dei sarcopterigi sviluppò una struttura della pinna molto diversa, fissata a un robusto asse aggiuntivo perpendicolare al corpo. Questa soluzione si sarebbe rivelata indispensabile per la conquista della terraferma… ma non aveva nessun tipo di vantaggio evolutivo evidente in ambiente subacqueo. Una recente ricerca condotta da Stephanie Pierce, Jennifer Clack e John Hutchinson ha in effetti evidenziato che ittiostega – a lungo ritenuto una forma di transizione tra pesci e anfibi, interamente acquatica ma capace di comode “passeggiate all’asciutto” – fosse in realtà del tutto impossibilitato a compiere i movimenti necessari per camminare. Un semplice pesce dalle pinne carnose, insomma, dotato per combinazione di alcune delle caratteristiche necessarie all’uscita dall’acqua. Come si afferma nell’articolo: «I primi tetrapodi, e i pesci che hanno dato loro origine, furono inizialmente interpretati come animali adatti all’ambiente terrestre con pinne o arti capaci di sopportare pesi. Fin dai primi anni ‘90, tuttavia, nuove scoperte fossili e interpretazioni anatomiche hanno dimostrato che i primi vertebrati dotati di arti avevano abitudini primariamente acquatiche e che gli arti si sono evoluti prima dell’abilità di “camminare” sulla terraferma”. La comparsa della caratteristica indispensabile per la futura evoluzione dei tetrapodi non sarebbe stata, dunque, nient’altro che un puro e semplice “colpo di fortuna”.

Ora, la domanda che Gould pone è la seguente: sarebbe possibile immaginare, in una Terra in cui ciò non fosse avvenuto – in un pianeta abitato cioè solo da invertebrati e vertebrati marini privi di forti arti – l’esistenza di scienziati capaci di porsi le nostre stesse domande sull’origine della vita intelligente? Secondo Gould no: gli insetti, gli unici animali forniti di buone capacità di manipolazione fine viventi in ambiente terrestre, non hanno mai mostrato una tendenza all’evoluzione di doti cognitive di alto livello, pur essendo comparsi molto prima dei mammiferi. Si badi bene: qui non si nega la possibilità di spiegare il successo evolutivo dei discendenti del primo ignoto sarcopterigio con qualche scenario neo-darwinista di “selezione del più adatto” (ne esistono diversi di plausibili), o magari di giustificare l’origine stessa del passaggio al tetrapodismo (“evidentemente si è trattato di un evento di exaptation da strutture organiche preesistenti”, si dice); piuttosto, si sottolinea la casualità di importanti “innovazioni” macro-evolutive, che si sarebbero rivelate adatte alla bisogna solo molto tempo dopo la loro comparsa. In realtà, basta pensare a quanto sia improbabile la fissazione nel genoma dell’informazione relativa a una singola proteina utile – mediante i soli meccanismi riduzionistici di mescolamento e mutazione puntiforme del DNA – per capire quanto poco convincente sia ognuno dei suddetti scenari evolutivi: anche il fenomeno dell’exaptation, in fondo, conta sul riadattamento di un numero finito di strutture organiche già funzionanti, sebbene per scopi diversi.

In definitiva, bisogna rendersi conto che l’intera storia della vita sulla Terra è costellata di “coincidenze fortunate” di questo genere; e sebbene sia sempre possibile una spiegazione riduzionistica conforme allo schema “mutazione genetica casuale ‑ selezione naturale”, capace di spiegare a posteriori ognuno di tali eventi, questa soluzione non si può ritenere soddisfacente dal punto di vista scientifico. Come abbiamo più volte osservato, infatti, l’assunto riduzionistico che l’evoluzione non sia in definitiva altro che una lunghissima successione di “eventi fortunati” – ognuno, tra l’altro, con una probabilità bassissima di verificarsi, data la relazione non lineare tra genotipo e fenotipo – conduce a una sola possibile conclusione logica: deve esistere una quantità infinita di risorse probabilistiche (casi possibili e tempo a disposizione) utilizzabili dal processo evolutivo. In altre parole, il dogma monodiano porta alla credenza nel multiverso. Un’idea, questa, che non è affatto sostenuta dalla scienza e che entra in conflitto, più in generale, anche con la logica (vedere per esempio qui, qui e qui).

Se, dunque, l’interpretazione della realtà fatta a partire da certe premesse assiomatiche porta a conclusioni poco sostenibili dal punto di vista logico e scientifico, che cosa ne dobbiamo dedurre? Indubbiamente che ci deve essere qualche errore – di carattere scientifico o logico – nelle premesse, oppure nelle varie ipotesi assunte nel corso dell’interpretazione successiva.
A me sembra che il dilemma si possa ricondurre a due alternative:

1. O è sbagliato l’approccio riduzionistico al problema dell’evoluzione biologica;
2. O è sbagliata l’idea di un’evoluzione guidata solo dal caso.

Si capisce che nessuna delle due alternative è in contrasto con una visione teistica, mentre solo la seconda lo è decisamente con quella ateistica (salvo che non si voglia ammettere, con Richard Dawkins e lo scrittore di fantascienza David Brin la possibilità di un ID alieno). Da un punto di vista strettamente scientifico, sanamente agnostico, la prima alternativa sembrerebbe dunque essere l’unica possibile. Certamente, l’abbandono di un paradigma così profondamente consolidato quale quello riduzionistico potrà sembrare a tanti un salto nell’ignoto; tanto più che molti intravedono in questa operazione il “rischio” di giungere a una forma di conoscenza della realtà materiale comunque “sporcata” da tentazioni teleologiche o neo-platoniche, che trovano francamente intollerabili. Ma tant’è: se la scienza vorrà mantenere il suo carattere galileiano originario, dovranno essere le interpretazioni filosofiche a piegarsi all’evidenza empirica, e non viceversa.

Potrebbe dunque valere la pena di costruire una teoria evolutiva che emerga finalmente dalle sabbie mobili della Sintesi Moderna? Secondo il famoso microbiologo Carl Woese, certamente sì. Si tratterebbe, in realtà, di mirare alla fondazione di una vera e propria “Fisica dei Sistemi Viventi” (definita così in analogia con la Fisica dei Sistemi Complessi). Insomma, si dovrebbe tentare di sottrarre la teoria dell’evoluzione dalle grinfie del Caso monodiano, allo scopo di riportarla nell’alveo della Necessità scientifica e riconciliarla così con l’evidenza empirica.
A me pare che la strada verso la costruzione di una Fisica dei Sistemi Viventi dovrà necessariamente procedere attraverso i seguenti passi:

1. demolizione (parziale) del vecchio edificio dogmatico, attraverso argomenti epistemologici e osservazioni scientifiche (“pars destruens”);
2. costruzione di una possibile “impalcatura” per la futura erezione del nuovo edificio, soprattutto attraverso considerazioni epistemologiche non limitate dal paradigma riduzionista, e
3. graduale inserimento di vecchi e nuovi dati scientifici come “mattoni” per la costruzione del nuovo edificio (“pars construens”).

Come sappiamo, molti scienziati e filosofi hanno lavorato e stanno lavorando al punto 1 dell’elenco precedente; pochi ai punti 2 o 3. Eva Jablonka e Marion Lamb, per esempio, hanno proposto una teoria dell’evoluzione “a quattro dimensioni”  in cui si rigetta l’immagine dell’”Albero della Vita” di darwiniana memoria (più correttamente, alla luce di quanto si sa oggi grazie alla paleontologia, del “Cespuglio della Vita”) e si adotta invece quella di una “rete” di strette relazioni che si estendono sia nello spazio (attraverso la condivisione orizzontale dei genomi) che nel tempo (attraverso l’ereditarietà: genetica, epigenetica, comportamentale e simbolica). D’altra parte, la teoria di Jablonka e Lamb, pur rifiutando il principale caposaldo del neo-darwinismo (il gradualismo) – e giungendo perfino ad ammettere la possibilità di trasmissione ereditaria di tipo lamarckiano – non sembra ancora capace di distaccarsi da un quadro interpretativo riduzionistico: non viene infatti prospettato alcuno schema di livello superiore (una Fisica dei Sistemi Viventi, insomma) che spieghi in qualche modo i meccanismi di interazione che creano e tengono insieme la “Rete della Vita”. Un’altra just-so story, dunque, solo di dimensioni gigantesche.

Eppure, nell’evoluzione a quattro dimensioni fanno capolino due importanti elementi nuovi: l’ereditarietà comportamentale e simbolica. Ora, il comportamento e i simboli sono oggetti di studio tanto scientifico quanto filosofico, che fanno parte di quel mondo “mentale” che tende a sfuggire, come sappiamo, ad un’analisi riduzionistica (vedere qui e qui). Insomma, si intravede nella teoria di Jablonka e Lamb un “punto cieco” che lascia probabilmente spazio a una rilettura delle scienze evolutive finalmente affrancata dal dogma monodiano.

Credo, in conclusione, che si debba e si possa fare molto di più dal punto di vista interpretativo, rispetto a questi – pur importantissimi – tentativi di rifondazione di un paradigma scientifico ormai sclerotizzato, quale è il neo-darwinismo. È evidente, infatti, che un’impresa del genere richieda, oltre a una quantità di prove sperimentali, dosi massicce di “interpretazione filosofica”. In quest’ultimo senso, ogni contributo (per quanto piccolo) può essere importante. Penso, perciò, sia proprio arrivato il momento in cui chiunque abbia fiducia nella scienza galileiana e creda nella capacità della ragione umana di leggere la Realtà (ma soprattutto non tema di incappare in tentazioni teleologiche), cominci seriamente a darsi da fare per la realizzazione della tanto attesa “pars construens” di una nuova teoria dell’evoluzione, per la costruzione di una vera Fisica dei Sistemi Viventi.

Un interessante tentativo sta per essere avviato sul sito web di Enzo Pennetta, www.criticascientifica.it, come viene spiegato in questa pagina.