Massimo Pedretti

Sorpresa Homo Sapiens, l’evoluzione non ci aveva previsto

Telmo Pievani, La vita inaspettata. Il fascino di un’evoluzione che non ci aveva previsto, Milano, Raffaello Cortina, pp.253, €21,00

 

 

Scienza: l’evoluzione biologica non è un processo lineare, che avanza verso delle forme di vita sempre nuove e complesse. La comparsa dell’uomo sulla terra, ad esempio, era del tutto inaspettata.

 Nel nostro mondo ideale, popolato di certezze, ci aspettiamo sempre, anche solo a livello inconscio, il ripetersi degli eventi in uno sviluppo progressivo di miglioramento in tutti i campi del sapere e della vita. Economisti privi di lungimiranza hanno voluto convincerci che il benessere economico è garantito da una crescita continua del Pil, il prodotto interno lordo. E così oggi ci aspettiamo che il nostro tenore di vita di italiani o europei debba esserci garantito per sempre. Politici senza scrupoli hanno dilatato il debito pubblico illudendoci, tanto per fare solo un esempio, che le pensioni ci saranno sempre e comunque. Meteorologi scellerati lanciano grida d’allarme se piove più o meno della media, se fa caldo più o meno della media, come sela Terrae l’universo fossero regolati da valori medi. In realtà dall’interno della gabbia di certezze che ci siamo costruiti nel corso dei millenni, aiutati da filosofi, intellettuali e teologi delle più diverse estrazioni, oggi non siamo più in grado di uscire per assaporare la libertà insieme alle mille incognite della vita reale.

Quale sgomento allora finiamo per provare se ci togliamo il velo dell’ipocrisia intellettuale per ritrovare l’autenticità della realtà. Veniamo a sapere che le risorse del pianeta non sono infinite, che l’economia non può crescere sempre, che le fonti energetiche possono anche esaurirsi, che l’inquinamento ha un limite, che il progressismo inteso come miglioramento senza fine è un’illusione. E che, perché no, una serie di eruzioni vulcaniche piuttosto che la caduta di un asteroide potrebbe fare scomparire per sempre il genere umano. Viviamo su di un pianeta che vaga, insieme al suo sistema solare, alla periferia della Via Lattea: sopra di noi il gelido e immenso vuoto dello spazio siderale, sotto una gigantesca quantità di magma incandescente. E noi stiamo lì, in bilico sopra zattere continentali in movimento immersi in una sottile striscia di atmosfera costituita di gas instabili. Ci sarebbe di che essere preoccupati e invece sta forse proprio qui la meraviglia dell’esistenza e il fascino del futuro che si apre davanti a noi, consapevoli e protagonisti nella nostra unicità. È da qui che parte la riflessione di Telmo Pievani, docente di Filosofia della scienza all’università di Milano-Bicocca, nel suo saggio La vita inaspettata. Il fascino di un’evoluzione che non ci aveva previsto.

La comparsa dell’uomo sulla Terra – è questo l’assunto fondamentale sul quale scienza, filosofia e religione dibattono da sempre – non era scontata. Mettiamo da parte l’idea dell’evoluzione biologica come un processo lineare, che avanza verso forme di vita sempre più numerose e complesse. Liberiamoci dell’ossessione dell’anello mancante e pensiamo, anzichè a una linea retta, a un albero genealogico frondoso dove il processo di sviluppo delle forme di vita è costituito da momenti di progresso e rallentamento, da stop improvvisi e ripartenze, da più potenziali progenitori con caratteristiche simili. Quando si parla di evoluzione si deve pensare dunque a un percorso tortuoso, senza alcun indirizzo finalistico, con grandi esplosioni di nuovi organismi e terribili estinzioni, non dominato dalla pura casualità ma piuttosto dalla contingenza, un concetto che si sottrae alla dicotomia “puro caso”-“percorso finalistico”. La contingenza non contraddice il fatto che la selezione naturale sia il motore di fondo dell’evoluzione ma è evidente che in più di un’occasione eventi geologici, climatici e astronomici hanno condizionato il corso dell’evoluzione in modo netto. Se questi eventi non si fossero verificati l’avventura della vita sulla Terra avrebbe preso altre strade e forse noi umani oggi non saremmo qui.

La straordinaria avventura della Pikaia gracilens

A partire dal Big Bang, quello che viene considerato l’origine dell’universo, datato 13,7 miliardi di anni fa e primo evento evidentemente determinante per il lungo cammino che ha portato fino a noi, l’affascinante puzzle che gli scienziati tentano di ricomporre arriva alla formazione del sistema solare e della Terra (il nostro pianeta avrebbe 4,6 miliardi di anni) fino alla comparsa della vita, databile tra i 4 miliardi di anni fa (quando l’acqua allo stato liquido comparve sulla superficie terrestre) e i 2,7 miliardi (quando la prima incontrovertibile evidenza della vita è verificata da isotopi stabili e biomarcatori molecolari che mostrano l’attività di fotosintesi). Ma la svolta su cui viene focalizzata l’attenzione riguarda una tappa evoluzionistica molto più recente: siamo nel Cambriano, circa 550 milioni di anni fa, e a destare l’attenzione è il periodo relativamente breve in cui viene osservata una vera e propria esplosione e diversificazione di esseri viventi pluricellulari.

Lo straordinario ritrovamento che ha consentito di ricostruire questa fase risale a un secolo fa: a Burgess, nelle montagne canadesi, venne trovata una grande quantità di fossili animali dal corpo molle ottimamente conservati in depositi di argille. Al posto delle montagne all’epoca del Cambirano c’era l’oceano e nei bassi fondali di Burgess, ricchi di ossigeno e inondati di luce, gli organismi cambriani costituivano una comunità ecologica ben integrata in reti alimentari complesse, con predatori carnivori, specie onnivore e comportamenti specializzati. Tre sono le novità fondamentali del periodo: livello di ossigeno più alto, inizio di attività predatorie, disponibilità dei meccanismi genetici che producono corpi organizzati, sviluppo di sistemi sensoriali articolati.

Nell’enorme diversificazione di esseri viventi riscontrata a Burgess c’è un animaletto lungo dai 3 ai 5 centimetri, schiacciato lateralmente e con una testa rudimentale dotata di due protuberanze simili ad antenne, con una zona posteriore più appiattita ed espansa con la quale fluttua in acqua. Gli è stato dato il nome di Pikaia gracilens. La Pikaia è un cordato, cioè ha un accenno di colonna vertebrale, è cieco, raro e circondato dai predatori aggressivi che in quel momento dominano il pianeta: gli artropodi (crostacei, insetti, aracnidi). Pareva un sicuro candidato all’estinzione e un ipotetico scommettitore del cambriano non avrebbe puntato granché sulle sue sorti, ma è proprio la Pikaia con ogni probabilità all’origine dei futuri pesci e quindi di tutti i vertebrati uomini compresi. Il ritrovamento successivo di altri cordati simili in Cina e in Groenlandia non ha fatto che confermare che lo sviluppo di una specie non è lineare ma può avvenire in luoghi e tempi diversi, appunto come un albero ricco di rami frondosi, alcuni dei quali si interrompono mentre altri producono altri rami. Resta il fatto che siamo in presenza di una sequenza di eventi irripetibili e generosi dove, nel caso della Pikaia, il più debole alla lunga ha prevalso.

 

Quando  i pesci abbandonano  l’acqua

Un altro momento cruciale ci riguarda direttamente, anche se mentre siamo in auto e stiamo andando al lavoro mai ci verrebbe in mente di pensare che senza questa ulteriore tappa noi non saremmo qui. Siamo nel tardo Devoniano (circa 365 milioni di anni fa) e alcuni pesci, per motivi che i paleontologi stanno ancora studiando, decidono di abbandonare i fiumi e le lagune di acqua bassa, quindi  escono e cominciano la colonizzazione delle terre emerse evolvendosi in anfibi. In questo caso il protagonista è il Tiktaalik roseae, un’evidente forma di transizione tra i pesci e i vertebrati terresti. Il Tiktaalik, rinvenuto nel 2006 nell’isola di Ellesmere, nel territorio Nunavut canadese, è un predatore lungo tre metri con denti aguzzi, testa piatta e occhi in alto, collo e costole (tipici di un animale terrestre) insieme a dorso ricoperto di squame e pinne con membrane (tratti da pesce).

Il cammino non è facile e le sperimentazioni genetiche del percorso evolutivo sono tante. Gli scienziati sanno da tempo che a partire da 365 milioni di anni fa si trovano normalmente fossili di creature con caratteristiche da anfibio e poi rettili, viceversa in strati più antichi di 380 milioni di anni si trovano solo pesci. Come si passa in quei 25 milioni di anni da un pesce con pinne e branchie a un animale terrestre con arti e polmoni? Per passare da una vita acquatica a una terrestre occorre ingaggiare una serie di riadattamenti estremamente impegnativi nella locomozione, nella respirazione e nell’alimentazione. È in questa fase – nella transizione morfologica dalle pinne agli arti – che l’evoluzione sperimenta soluzioni strutturali con sei, sette, fino addirittura a dieci dita. E resta incomprensibile il motivo per cui hanno poi attecchito le cinque dita. Sarebbe bastato un niente e oggi le nostre mani avrebbero un dito in più.

Altri ritrovamenti, anche nell’emisfero australe, ci hanno consegnato forme di vita del tipo Tiktaalik. Diventa quindi difficile capire quale sia stata la forma di transizione alla base di tutti i vertebrati terrestri, ecco perché in questa fase di sperimentazione evolutiva selvaggia è meglio usare il plurale: forme di transizione, più o meno imparentate tra loro, ciascuna con adattamenti e riadattamenti propri. La chiave di lettura di questi modelli è dunque quella di una diversità di storie e al contempo di una continuità di storie. Colli di bottiglia e diversificazioni, estinzioni e specializzazioni, contrazioni ed espansioni di specie sono il respiro profondo dell’evoluzione. Noi guardiamo il processo da molto lontano e una transizione che ha coinvolto centinaia di specie, con adattamenti alternativi e chissà quante storie di sventure contingenti, ci appare come un’ascesa solitaria. Ma non è così.

 

Le grandi estinzioni

È a questo punto che nella filosofia evoluzionista, tra i fautori del puro caso e quelli del disegno divino, entra in scena la contingenza, cioè quell’attributo che da Aristotele in poi viene associato a tutto ciò che non è necessario ma possibile in quanto non giustificato né negato da alcunché di esterno ad esso. Quando due catene causali indipendenti si incontrano producono un evento che si può definire contingente, perché frutto dell’interferenza non necessaria tra due dinamiche che, avendo per conto proprio una logica, l’hanno reso possibile. L’esempio è quello dell’uomo che va a passeggio e viene colpito dalla tegola che cade da un tetto. Le due catene causali che hanno portato il protagonista a essere lì in quel momento e la tegola a cadere su di lui in quel preciso istante hanno una logica ma sono indipendenti l’una dall’altra: quando le due catene si incrociano l’effetto è la contingenza, non la casualità.

In questo contesto vengono inquadrati grandi sconvolgimenti che si sono verificati tra i 250 e i 65 milioni di anni fa e che, ancora una volta, hanno aperto la strada in modo del tutto imprevisto alla comparsa dell’uomo sulla Terra. Sul finire del periodo Permiano, nell’era del Paleozoico, una colossale estinzione di massa degli animali presenti sul pianeta fu provocata da gigantesche eruzioni vulcaniche concentrate prevalentemente nella zona dell’attuale Siberia. Le emissioni modificarono la temperatura e la composizione dell’atmosfera su tuttala Terra, tanto da mettere a rischio addirittura la vita: sono stati spazzati via il 90% degli organismi marini e il 70% di quelli terrestri, equivalenti al 57% di tutte le famiglie e all’83% di tutti i generi intendendo sia fauna che flora. È la più grande estinzione di massa in tutta la storia del pianeta, una drastica potatura dell’albero genealogico della vita che ha risparmiato solo pochi rami. In questo caso più che parlare di superiorità bisogna riferirsi all’opportunismo delle specie sopravvissute alla lunga notte tossica del Permiano, tanto che i superstiti si trovano costretti a destreggiarsi per diversi milioni di anni nella miseria degli ambienti devastati dalla catastrofe prima che la vita possa riprendere a svilupparsi impetuosamente in tutto il pianeta.

Nella nuova fase di sviluppo della vita ad avere la meglio sono i crurotarsi, un gruppo di arcosauri apparsi durante il Triassico inferiore. In seguito, nel giro di alcuni milioni di anni, si trovano ad essere i dominatori degli ecosistemi terrestri occupando la nicchia dei superpredatori. Questi rettili, competitori dei dinosauri rispetto ai quali mostravano all’epoca di massimo sviluppo una superiore disparità di piani corporei, parevano destinati al successo nella gara per il dominio del pianeta. Ancora una volta, però, un evento drammatico scompagina le carte e alla fine delle tante specie di crurotarsi, alcuni dei quali a postura eretta, rimangono ancora oggi solo coccodrilli, alligatori e gaviali, parenti del rutiodon, un fitosauro simile al coccodrillo lungo fra i tre e i sei metri. Circa 200 milioni di anni fa, alla fine del Triassico, i crurotarsi scompaiono, si presume per una ingente immissione di anidride carbonica nell’atmosfera causata da colossali eruzione basaltiche prodotte in concomitanza con la rottura del supercontinente Pangea. La fine dei crurotarsi apre la strada ai principali competitori dell’epoca, i dinosauri.

La dominazione di tirannosaurus rex e parenti, rispondendo ancora una volta alla logica che alla condanna di alcuni può corrispondere la grande occasione di altri, interessa terra, mare e cielo e dura tra i 130 e i 150 milioni di anni attraversando il Giurassico e il Cretaceo, un periodo sterminato se paragonato alla dimensione temporale di noi uomini. Anche in questo caso due catene causali, una esterna alla Terra (la caduta di un grosso asteroide o di un frammento di cometa), e una interna, la presenza dei dinosauri, si sono incontrate generando quella che sarebbe diventata un’altra giornata fortunata per noi esseri umani. I dinosauri vengono cancellati del tutto ad esclusione dei dinosauri piumati, antenati degli uccelli.

In realtà i mammiferi si erano già diffusi e differenziati da alcune decine di milioni di anni prima della catastrofe, ma tutto sommato restavano confinati a forme non molto dissimili dai toporagni e da altri piccoli roditori attuali. Un esemplare noto è l’Henkelotherium, un roditore notturno di15 centimetri appena. Dopo lo spartiacque di quanto accaduto 65 milioni di anni fa, quando anche i mammiferi subirono gravi perdite, la nuova era Terziaria vede l’inizio di una spettacolare radiazione di forme che in pochi milioni di anni porta quei toporagni a uscire dai loro interstizi evolutivi e a differenziarsi in piani corporei molto diversi. Nonostante la dura competizione con i predatori, soprattutto grandi uccelli carnivori poi estinti, da quei piccoli animaletti notturni dall’ottimo udito, opportunisti e dotati di una morbida pelliccia, assistiamo all’aprirsi di un ventaglio sorprendente di specie. La morale dei crurotarsi e dei dinosauri estinti è quella della più completa aleatorietà dell’esistenza, poiché i dominatori di un periodo possono soccombere in poco tempo di fronte a un cambiamento globale delle condizioni a tutto vantaggio di altri fino a quel momento del tutto svantaggiati.

 

L’incredibile storia dell’Homo  sapiens

E siamo all’ultimo capitolo di una storia il cui cammino futuro a questo punto appare sicuramente meno ricco di certezze di come ce lo immaginavamo prima. Circa 6 milioni di anni fa la combinazione di un evento geologico e uno climatico inducono alcuni primati a scendere dagli alberi e ad assumere un’andatura eretta. Cruciale, dal punto di vista geologico, è la formazione della Great Rift Valley, la fossa tettonica che si estende per circa 6 mila chilometri e cha va dalla Siria al Mozambico. Ma determinante è anche, per l’aspetto climatico, l’inaridimento dei territori rimasti a oriente della spaccatura: è qui che si consumano le svolte più importanti della nostra storia naturale.

In Africa orientale la progressiva riduzione delle foreste, man mano sostituite dalla savana, induce le scimmie antropomorfe ad assumere un’andatura bipede e a cambiare alimentazione, mentre a ovest della Rift Valley restavano le foreste e con esse continuavano a prosperare scimmie come gorilla e scimpanzè. Camminare eretti consente di liberare le mani e la necessità di cacciare, per nutrirsi anche di carne, induce a studiare strategie nuove e più complesse: risale a circa due milioni e mezzo di anni fa la comparsa nella stessa area del genere Homo, un essere in grado di produrre manufatti archeologicamente riconoscibili. Fino ad arrivare, 200 mila anni fa, all’Homo sapiens, grazie a una variazione genetica per cui un nuovo equilibrio tra cervello e cranio consente, tra l’altro, di sviluppare un linguaggio articolato.

Si tratta comunque di un cammino non semplice, prima in Africa e poi in tutta l’Eurasia, soprattutto a causa dell’instabilità del Pleistocene, con periodi glaciali e interglaciali, innalzamenti e abbassamenti dei livelli dei mari, andirivieni di barriere geografiche. Un episodio, di cui tuttora discutono gli scienziati, d’accordo comunque a definirlo un collo di bottiglia evoluzionistico, la dice lunga. Intorno a 70-75 mila anni fa si verifica un drastico crollo delle temperature globali dovuto alla catastrofica eruzione del vulcano Toba, sull’isola di Sumatra. Si stima che all’epoca sulla terra rimangano non più di 20 mila individui della specie Homo sapiens, con una composizione genetica via via plasmata sulle nuovi condizioni climatiche e dunque più resistente. Anche altre specie di Homo superano prove del genere ma a causa di una serie di circostanze ancora da appurare siamo rimasti l’unica specie umana sulla Terra contro, ad esempio, le 400 mila specie di coleotteri. I quali, forse, popoleranno ancora il pianeta quando noi non saremo più nemmeno un ricordo.

In ogni caso fino a 40 mila anni fa il pianeta era ancora popolato di più specie del genere Homo, tra Africa ed Eurasia, al termine di 6 milioni di anni di evoluzione umana in cui la convivenza di più specie era stata la norma e non l’eccezione. Secondo i più recenti studi relativi agli ultimi ritrovamenti le specie di Homo potrebbero essere state quattro, addirittura sei. In particolare Sapiens e Neanderthal si sono ripetutamente incontrari nella vasta area compresa tra Europa, Kazakhstan e Medio Oriente, a volte alternandosi persino negli stessi riopari di roccia, condividendo tecnologie simili e prede di caccia, finché i Sapiens non sono rimasti soli. Gli ultimi esemplari conosciuti di Neanderthal, trovati nella penisola iberica, risalgono a 29 mila anni fa. L’evidenza empirica suggerisce che queste diverse specie sono discendenti di gruppi genetici africani decisamente distinti: Sapiens e Neanderthal potevano accoppiarsi tra di loro ma i figli risultavano sterili (come accade tra cavallo e asino).

Sarebbe proprio la nostra solitudine – una solitudine intesa solo come specie, visto che un mese fa è stato raggiunto il traguardo dei 7 miliardi di individui sulla Terra – a farci vedere oggi l’evoluzione in modo lineare e progressivo. Probabilmente in un mondo alternativo ove non fossimo soli faticheremmo a concepirci come i predestinati di un’evoluzione che ha invece come linea guida la contingenza, un concatenarsi di fenomenti inattesi in un intrico di biforcazioni privo di direzioni privilegiate. Tutti gli esseri viventi hanno un’esistenza imperfetta e limitata, ma anche la natura, i pianeti e le galassie, sappiamo oggi, sono altrettatutto imperfetti. Una teoria che certamente divide il mondo della filosofia e della teologia ma che tuttavia non rende meno affascinante la storia dell’uomo nell’universo in una prospettiva di libertà e di conseguente responsabilità morale.

MASSIMO PEDRETTI lavora nell’ufficio dei capiredattori centrali del quotidiano ‘Il Messaggero’. Oltre a seguire l’organizzazione del giornale si occupa di temi legati all’ambiente, quali energie rinnovabili, rifiuti, alimentazione. Ha tenuto per tre anni un laboratorio di comunicazione giornalistica al corso di laurea in Discipline della Comunicazione alla facoltà di Lettere e Filosofia dell’Università di Bologna.

 

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