Neodarwinismo

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Il Neodarwinismo (o sintesi moderna) è la teoria evoluzionistica attualmente più accreditata in campo scientifico. Essa deriva dall'integrazione tra:

1) la teoria dell'evoluzione delle specie per selezione naturale di Charles Darwin;
2) la teoria della genetica di Gregor Mendel sulle basi dell'eredità biologica, comprese le mutazioni genetiche casuali come sorgente della variazione;
3) la forma matematica della genetica delle popolazioni.

Gli scienziati che hanno contribuito allo sviluppo principale del neodarwinismo sono Thomas Hunt Morgan, R. A. Fisher, Theodosius Dobzhansky, J.B.S. Haldane, Sewall Wright, William D. Hamilton, Cyril Darlington, Julian Huxley, Ernst Mayr, George Gaylord Simpson e G. Ledyard Stebbins.

In breve, il neodarwinismo collega tra loro due scoperte: quella dell'unità fondamentale dell'eredità (il gene) e quella del meccanismo dell'evoluzione (la selezione naturale). La sintesi neodarwiniana unifica diverse branche della biologia che in precedenza avevano pochi punti di contatto, in particolare la genetica, la citologia, la sistematica, la botanica e la paleontologia.

[modifica] Storia del neodarwinismo

George John Romanes introdusse il termine neo-Darwinismo in riferimento alla teoria evolutiva di Alfred Russel Wallace. Wallace rifiutava l'idea lamarckiana dell'eredità dei caratteri acquisiti, che invece non era estranea (anche se marginalmente) alla concezione di Darwin, Huxley ed altri. Il principale "neo-Darwinista" dell'epoca immediatamente successiva a Darwin fu August Weismann, il quale ipotizzò che il materiale ereditario (che egli chiamava plasma germinale) fosse mantenuto in qualche modo separato dal resto del corpo durante lo sviluppo ontogenetico degli organismi. Questa opinione fu però considerata “estremista” dalla maggior parte dei biologi della fine del XIX secolo, mentre le teorie concorrenti del neolamarckismo (o ortogenesi) e del saltazionismo (evoluzione per salti o macromutazioni) erano considerate valide alternative.

Nel 1900 furono “riscoperte” le leggi di Mendel sull'eredità. La loro diffusione nella comunità scientifica fu inizialmente vista come un supporto al saltazionismo. La scuola dei biometristi, guidata da Karl Pearson e Walter Frank Raphael Weldon, si oppose vigorosamente a questa interpretazione, portando prove empiriche della continuità della variazione in molti organismi. I mendeliani, con William Bateson, ribadirono l'inoppugnabile carattere mendeliano dell'eredità in diversi casi, fiduciosi che in futuro si sarebbe provata l'estensione delle leggi di Mendel a tutti gli organismi. Il mendelismo fu adottato da molti biologi, anche se era ancora in forma embrionale ed il suo impatto sull'evoluzione era ben lontano dall'essere dimostrato.

Il collegamento tra la biologia sperimentale, l'evoluzione per selezione naturale, la genetica mendeliana e la teoria cromosomica dell'eredità iniziò con il lavoro di Thomas Hunt Morgan sui moscerini della frutta (Drosophila melanogaster). Nel 1910 Morgan scoprì un moscerino mutante con gli occhi bianchi (le Drosophila in natura hanno gli occhi rossi) e trovò che questa condizione (anche se limitata ai maschi) era ereditata esattamente come un tratto recessivo mendeliano. Negli anni successivi, Morgan ed i suoi colleghi svilupparono la teoria cromosomica mendeliana dell'eredità, pubblicando nel 1915 The Mechanism of Mendelian Inheritance (Il meccanismo dell'eredità mendeliana). Da quel momento, la maggior parte dei biologi accettò che i geni fossero situati sui cromosomi e responsabili dell'ereditarietà. Rimanevano però oscure le connessioni con la selezione naturale e l'evoluzione graduale darwiniana.

Il problema fu parzialmente risolto da R. A. Fisher, il quale nel 1918 scrisse un articolo dal titolo The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance, ^[1] che dimostrava, usando un modello matematico, come la variazione continua potesse essere il risultato dell'azione di molti loci distinti. Alcuni considerano questo articolo il punto di partenza della sintesi neodarwiniana, perché Fisher fu in grado di fornire un modello statistico rigoroso dell'eredità mendeliana, soddisfacendo le necessità ed i metodi della biometria e della scuola mendeliana.

Un allievo di Morgan, Theodosius Dobzhansky, fu il primo ad applicare la teoria cromosomica e la matematica della genetica delle popolazioni alle popolazioni naturali di organismi, in particolare ancora una volta alla Drosophila melanogaster. Il lavoro di Dobzhansky del 1937 intitolato Genetics and the Origin of Species è normalmente considerato il primo contributo maturo al neodarwinismo. Questo libro, più i contributi di Ernst Mayr (Systematics and the Origin of Species per la sistematica), G. G. Simpson (Tempo and Mode in Evolution per la paleontologia) e G. Ledyard Stebbins (Variation and Evolution in Plants per la botanica), sono considerati i lavori “canonici” della sintesi moderna. Anche C. D. Darlington (per la citologia) e Julian Huxley scrissero su questo argomento. Huxley coniò le definizioni sintesi evolutiva e sintesi moderna nel suo scritto semi-divulgativo Evolution: The Modern Synthesis nel 1942.

[modifica] Principi del neodarwinismo

Secondo la sintesi moderna (nella versione degli anni 30 e 40 del XX secolo), la variazione genetica delle popolazioni naturali viene prodotta in modo casuale da mutazioni (che oggi sappiamo essere a volte causata da errori nella replicazione del DNA) e ricombinazione (crossing over dei cromosomi omologhi durante la meiosi). L'evoluzione consiste principalmente in cambiamenti della frequenza degli alleli tra una generazione e l'altra, come risultato della deriva genetica, del flusso genico e della selezione naturale. La speciazione avviene gradualmente quando le popolazioni sono isolate dal punto di vista riproduttivo, ad esempio per la formazione di barriere geografiche.

[modifica] Gli sviluppi successivi

La moderna sintesi della teoria dell'evoluzione fu sviluppata e raffinata dopo gli anni ‘40 dai lavori di W. D. Hamilton, George C. Williams, John Maynard Smith ed altri, portando allo sviluppo di una teoria neodarwinista centrata sui geni durante gli anni 60 del XX secolo. Il neodarwinismo ha pertanto esteso il campo dell'idea originale darwiniana della selezione naturale, includendo scoperte successive e concetti del tutto ignoti a Darwin, come il DNA e la genetica, che permettono analisi rigorose, spesso su base matematica, di fenomeni evolutivi come la selezione parentale, l'altruismo e la speciazione.

Una particolare interpretazione del neodarwinismo è associata a Richard Dawkins, il quale afferma che l'unica vera unità su cui agisce la selezione naturale è il gene. Dawkins estende l'idea darwiniana fino ad includere sistemi non biologici che mostrano analoghi comportamenti di selezione del “più adatto”, come il meme nelle culture umane. “Sempre più spesso, gli studi sui geni e sul genoma suggeriscono che un significativo trasferimento orizzontale sia avvenuto tra i procarioti” ^[2] Il trasferimento orizzontale dei geni è detto da alcuni "il nuovo paradigma della biologia" ^[3] ed enfatizzato da altri come un fattore importante nei "pericoli nascosti dell'ingegneria genetica". "Mentre il trasferimento orizzontale dei geni è ben noto tra i batteri, è soltanto negli ultimi 10 anni che si è scoperta la sua presenza tra le piante superiori e gli animali. Il campo d’azione del trasferimento orizzontale dei geni è essenzialmente l'intera biosfera, con batteri e virus nel doppio ruolo di intermediari per lo scambio genico e di serbatoi per la moltiplicazione e ricombinazione dei geni stessi." ^[4] Questo approccio è portato alle estreme conseguenze da Lynn Margulis nella sua teoria della simbiogenesi, secondo la quale la simbiosi, con la possibiltà di ricombinare interi genomi, sarebbe la principale sorgente di variazione ereditabile.

[modifica] Voci correlate

Genetica delle popolazioni
Simbiogenesi

[modifica] Pubblicazioni importanti

Allen, Garland. Thomas Hunt Morgan: The Man and His Science, Princeton University Press, 1978 ISBN 0691082006
Dawkins, Richard. The Blind Watchmaker, W.W. Norton and Company, Reissue Edition 1996 ISBN 0-393-31570-3
Dobzhansky, T. Genetics and the Origin of Species, Columbia University Press, 1937 ISBN 0-2310-5475-0
Fisher, R. A. The Genetical Theory of Natural Selection, Clarendon Press, 1930 ISBN 0-1985-0440-3
Futuyma, D.J. in Evolutionary Biology, Sinauer Associates, 1986; p.12
Haldane, J. B. S. The Causes of Evolution, Longman, Green and Co., 1932; Princeton University Press reprint, ISBN 0-6910-2442-1
Huxley, J. S., ed. The New Systematics, Oxford University Press, 1940 ISBN 0-4030-1786-6
Huxley, J. S. Evolution: The Modern Synthesis, Allen and Unwin, 1942 ISBN 0-0284-6800-7
Margulis, Lynn and Dorion Sagan. "Acquiring Genomes: A Theory of the Origins of Species", Perseus Books Group, 2002 ISBN 0-465-04391-7
Mayr, E. Systematics and the Origin of Species, Columbia University Press, 1942; Harvard University Press reprint ISBN 0-6748-6250-3
Mayr, E. and W. B. Provine, eds. The Evolutionary Synthesis: Perspectives on the Unification of Biology, Harvard University Press, 1980 ISBN 0-674-27226-9
Simpson, G. G. Tempo and Mode in Evolution, Columbia University Press, 1944 ISBN 0-2310-5847-0
Smocovitis, V. Betty. Unifying Biology: The Evolutionary Synthesis and Evolutionary Biology, Princeton University Press, 1996 ISBN 0-691-03343-9
Wright, S. 1931. "Evolution in Mendelian populations". Genetics 16: 97-159.