Per quanto strano possa sembrare, gli scienziati non conoscono ancora le risposte ad alcune delle domande più basilari su come si è evoluta la vita sulla Terra.
Prendiamo gli occhi, per esempio. Da dove vengono, esattamente? La solita spiegazione di come abbiamo ottenuto questi organi straordinariamente complessi si basa sulla teoria dell’evoluzione per selezione naturale. A questo proposito, è facile ricordare l’essenza delle lezioni di biologia della scuola.
La teoria dell’evoluzione
Se una creatura con problemi di vista produce una prole con una vista leggermente migliore, grazie a mutazioni casuali, e quel pochino di vista in più dà a questi figli maggiori possibilità di sopravvivenza, queste creature, sopravvivendo più a lungo avranno maggiori possibilità di riprodursi e trasmettere i geni che li hanno dotati di una vista leggermente migliore.
Alcuni dei loro figli potrebbero, a loro volta, avere una vista migliore dei loro genitori, il che renderà ancora più probabile che anche loro si riproducano. E così via. Generazione dopo generazione, in periodi di tempo insondabilmente lunghi, si sommano piccoli vantaggi. Alla fine, dopo poche centinaia di milioni di anni, avremo creature dotate di un’ottima vista al posto dei loro progenitori ormai estintisi perché svantaggiati dal punto di vista competitivo.
Un esempio di evoluzione per selezione naturale proprio come da manuale.
Questa è la storia di base dell’evoluzione per selezione naturale, raccontata in innumerevoli libri di testo e bestseller di pop-science. Il problema, secondo un numero crescente di scienziati, è che è, messa così, si tratta di una storia assurdamente grezza e fuorviante.
Tanto per cominciare, inizia dando già per scontata l’esistenza di cellule fotosensibili, lenti e iridi, senza spiegare da dove provengano. Né spiega adeguatamente come componenti così delicati e facilmente disgregabili si siano intrecciati per formare un unico organo. E nella teoria tradizionale gli occhi non sono l’unico problema.
“Il primo occhio, la prima ala, la prima placenta. Come emergono? Spiegarlo è la motivazione fondamentale della biologia evolutiva“, afferma Armin Moczek, biologo dell’Università dell’Indiana. “Eppure, non abbiamo ancora una buona risposta. Questa classica idea di cambiamento graduale, un felice incidente alla volta, è finora fallita“.
Ci sono alcuni principi evolutivi fondamentali che nessuno scienziato mette seriamente in discussione. Tutti concordano sul fatto che la selezione naturale giochi un ruolo, così come la mutazione e il caso. Ma come esattamente questi processi interagiscono è diventato oggetto di aspre controversie. “Se non possiamo spiegare le cose con gli strumenti che abbiamo in questo momento“, dice il biologo dell’Università di Yale Günter Wagner, “dobbiamo trovare nuovi modi per spiegarle“.
La sintesi evolutiva estesa
Nel 2014, otto scienziati hanno raccolto questa sfida, pubblicando un articolo sulla rivista Nature che chiedeva “La teoria dell’evoluzione ha bisogno di un ripensamento?” La loro risposta era: “Sì, urgentemente“. Ciascuno degli autori proveniva da sottocampi scientifici all’avanguardia, dallo studio del modo in cui gli organismi alterano il loro ambiente per ridurre la normale pressione della selezione naturale – si pensi ai castori che costruiscono dighe – a nuove ricerche che dimostrano che le modificazioni chimiche che si aggiungono al DNA durante le nostre vite possono essere trasmesse alla nostra progenie.
Gli autori hanno chiesto una nuova comprensione dell’evoluzione che potrebbe fare spazio a tali scoperte. Il nome che hanno dato a questo nuovo quadro era piuttosto blando – sintesi evolutiva estesa (EES) – ma le loro proposte sono state, per molti colleghi scienziati, incendiarie.
Nel 2015, la Royal Society di Londra ha accettato di ospitare New Trends in Evolution, una conferenza in cui alcuni degli autori dell’articolo si sono confrontati con un illustre schieramento di scienziati. Lo scopo era quello di discutere “nuove interpretazioni, nuove domande, una struttura causale completamente nuova per la biologia“. Ma quando la conferenza è stata annunciata, 23 membri della Royal Society, l’organizzazione scientifica più antica e prestigiosa della Gran Bretagna, hanno scritto una lettera di protesta al suo allora presidente, il premio Nobel Sir Paul Nurse.
Furono invitati i tradizionali teorici dell’evoluzione, ma pochi si presentarono. Nick Barton, destinatario della medaglia Darwin-Wallace 2008, la più alta onorificenza della biologia evolutiva, rifiutò l’invito. Gli influenti biologi Brian e Deborah Charlesworth dell’Università di Edimburgo non parteciparono perché trovavano la premessa “irritante”. Il teorico evoluzionista Jerry Coyne in seguito scrisse che gli scienziati dietro l’EES stavano giocando ai “rivoluzionari” per far avanzare la propria carriera.
Un documento del 2017 ha persino suggerito che alcuni dei teorici dietro l’EES facessero parte di una “crescente tendenza post-verità” all’interno della scienza. Gli attacchi personali e le insinuazioni contro gli scienziati coinvolti sono stati “scioccanti” e “brutti”, ha affermato uno scienziato, che è comunque scettico nei confronti dell’EES.
Cosa spiega questa ferocia? Per prima cosa, questa è una battaglia di idee sul destino di una delle grandi teorie che hanno plasmato l’età moderna. Ma è anche una lotta per il riconoscimento e lo status professionale, su chi può decidere cosa è fondamentale e cosa è periferico della disciplina. “La posta in gioco“, afferma Arlin Stoltzfus, un teorico evoluzionista presso l’istituto di ricerca IBBR nel Maryland, “è chi scriverà la grande narrativa della biologia“. E sotto tutto questo si cela un’altra, più profonda domanda: se l’idea di una grande storia della biologia sia una favola a cui dobbiamo finalmente rinunciare.
Dietro l’attuale battaglia sull’evoluzione si nasconde un sogno infranto. All’inizio del XX secolo, molti biologi desideravano ardentemente una teoria unificante che consentisse al loro campo di unire la fisica e la chimica nel club delle scienze austere e meccanicistiche che riducessero l’universo a una serie di regole elementari. Senza una tale teoria, temevano che la biologia sarebbe rimasta un fascio di sottocampi litigiosi, dalla zoologia alla biochimica, in cui rispondere a qualsiasi domanda avrebbe potuto richiedere input e argomentazioni da decine di specialisti in guerra.
Dal punto di vista odierno, sembra ovvio che la teoria dell’evoluzione di Darwin – una teoria semplice ed elegante che spiega come una forza, la selezione naturale, sia arrivata a plasmare l’intero sviluppo della vita sulla Terra – avrebbe svolto il ruolo del grande unificatore. Ma all’inizio del XX secolo, quattro decenni dopo la pubblicazione dell’Origine delle specie e due dopo la sua morte, le idee di Darwin erano in declino.
Le raccolte scientifiche dell’epoca portavano titoli come Il letto di morte del darwinismo. Gli scienziati non avevano perso interesse per l’evoluzione, ma molti trovavano il resoconto di Darwin insoddisfacente. Uno dei problemi principali era che mancava una spiegazione dell’ereditarietà. Darwin aveva osservato che, nel tempo, gli esseri viventi sembravano cambiare per adattarsi meglio al loro ambiente. Ma non capiva come questi piccoli cambiamenti fossero passati da una generazione all’altra.
All’inizio del 20° secolo, la riscoperta dell’opera del frate ottocentesco e padre della genetica, Gregor Mendel, iniziò a fornire le risposte. Gli scienziati che lavorano nel nuovo campo della genetica scoprirono le regole che governano le stranezze dell’ereditarietà. Ma invece di confermare la teoria di Darwin, l’hanno complicata. La riproduzione sembra remixare i geni. Pensa a come i capelli rossi di un nonno, assenti nel figlio, potrebbero riapparire nella nipote. Come doveva funzionare la selezione naturale quando le sue minuscole variazioni potevano anche non passare in modo affidabile dal genitore alla prole ogni volta?
Ancora più inquietante per i darwinisti fu l’emergere dei “mutazionisti” negli anni ’10, una scuola di genetisti il cui esponente principale, Thomas Hunt Morgan, dimostrò che allevando milioni di moscerini della frutta – e talvolta aggiungendo al loro cibo l’elemento radioattivo radio – si potevano produrre tratti mutati, come nuovi colori degli occhi o arti aggiuntivi. Queste non erano le piccole variazioni casuali su cui era costruita la teoria di Darwin, ma cambiamenti improvvisi e drammatici. E queste mutazioni, si è scoperto, erano ereditabili. I mutazionisti credevano di aver identificato la vera forza creativa della vita.
Certo, la selezione naturale contribuisce a rimuovere i cambiamenti inadatti, ma è semplicemente un editore monotono per la poesia sgargiante della mutazione. “Natura non facit saltum”, aveva scritto una volta Darwin: “La natura non fa salti”. I mutazionisti dissentivano da questa affermazione.
Queste controversie sull’evoluzione ebbero il peso di uno scisma teologico. In gioco c’erano le forze che governavano tutta la creazione. Soprattutto per i darwinisti, la loro teoria era tutto o niente. Se un’altra forza, oltre alla selezione naturale, potesse anche spiegare le differenze che vediamo tra gli esseri viventi, scrisse Darwin in L’origine delle specie, l’intera sua teoria della vita “crollerebbe completamente”.
Se i mutazionisti avessero ragione, invece di un’unica forza che governa tutti i cambiamenti biologici, gli scienziati dovrebbero scavare in profondità nella logica della mutazione. Ha funzionato diversamente su gambe e polmoni? Le mutazioni nelle rane hanno funzionato in modo diverso rispetto alle mutazioni nei gufi o negli elefanti?
Nel 1920, il filosofo Joseph Henry Woodger scrisse che la biologia soffriva di “frammentazione” e “scissioni” che sarebbero state “sconosciute in una scienza così ben unificata come, ad esempio, la chimica“. I gruppi divergenti spesso litigavano, notò, e sembrava che stesse peggiorando. Cominciava a sembrare inevitabile che le scienze della vita diventassero sempre più frammentate e la possibilità di un linguaggio comune scivolasse via.
Proprio come sembrava che il darwinismo potesse essere sepolto, una curiosa raccolta di statistici e allevatori di animali venne a rivitalizzarlo. Negli anni ’20 e ’30, lavorando separatamente ma in una libera corrispondenza, pensatori come il padre britannico della statistica scientifica, Ronald Fisher, e l’allevatore di bestiame americano Sewall Wright, proposero una teoria dell’evoluzione rivista che spiegava i progressi scientifici dalla morte di Darwin.
Nel 1942 il biologo inglese Julian Huxley coniò il nome di questa teoria: la sintesi moderna. Ottant’anni dopo, fornisce ancora la struttura di base per la biologia evolutiva poiché viene insegnata a milioni di scolari e studenti universitari ogni anno. Nella misura in cui un biologo opera nella tradizione della sintesi moderna, è considerato “mainstream”; nella misura in cui la rifiuta, è considerato marginale.
Nonostante il nome, in realtà non era una sintesi di due campi, ma una rivendicazione dell’uno alla luce dell’altro. Costruendo modelli statistici delle popolazioni animali che spiegavano le leggi della genetica e della mutazione, i moderni sintetizzatori hanno dimostrato che, per lunghi periodi di tempo, la selezione naturale funzionava ancora come aveva previsto Darwin. Era ancora il capo. Nella pienezza del tempo, le mutazioni erano troppo rare per avere importanza e le regole dell’ereditarietà non influenzavano il potere generale della selezione naturale. Attraverso un processo graduale, i geni con vantaggi sono stati preservati nel tempo, mentre altri che non hanno conferito vantaggi sono scomparsi.
Piuttosto che rimanere bloccati nel disordinato mondo degli organismi individuali e dei loro ambienti specifici, i sostenitori della sintesi moderna osservavano dall’alto punto di vista della genetica delle popolazioni. Per loro, la storia della vita era in definitiva solo la storia di ammassi di geni che sopravvivono o si estinguono nel corso della grande ondata dell’evoluzione nel tempo.
La sintesi moderna è arrivata proprio al momento giusto. Al di là del suo potere esplicativo, c’erano altre due ragioni – più storiche, o addirittura sociologiche, che scientifiche – per cui ha potuto decollare. In primo luogo, il rigore matematico della sintesi era impressionante e mai visto prima in biologia. Come sottolinea la storica Betty Smocovitis, avvicinava il campo alle “scienze esemplari” come la fisica. Allo stesso tempo, scrive Smocovitis, prometteva di unificare le scienze della vita in un momento in cui il “progetto illuministico” di unificazione scientifica era di gran moda.
Nel 1946, i biologi Ernst Mayr e George Gaylord Simpson fondarono la Society for the Study of Evolution, un’organizzazione professionale con un proprio giornale, che secondo Simpson avrebbe riunito i sottocampi della biologia sul “terreno comune degli studi evolutivi“. Tutto ciò era possibile, rifletté poi, perché «sembra che finalmente ci sia una teoria unitaria […] capace di affrontare tutti i problemi classici della storia della vita e di fornire a ciascuno una soluzione causalistica».
Questo era un periodo in cui la biologia stava ascendendo al suo status di scienza importante. Si stavano formando dipartimenti universitari, affluivano finanziamenti e migliaia di scienziati appena accreditati stavano facendo scoperte elettrizzanti. Nel 1944, il biologo canadese-americano Oswald Avery e i suoi colleghi avevano dimostrato che il DNA era la sostanza fisica dei geni e dell’ereditarietà, e nel 1953 James Watson e Francis Crick, appoggiandosi pesantemente al lavoro di Rosalind Franklin e del chimico americano Linus Pauling, mapparono la sua struttura a doppia elica.
Mentre le informazioni si accumulavano a una velocità che nessuno scienziato poteva digerire completamente, il costante ronzio della sintesi moderna percorreva tutto. La teoria affermava che, in definitiva, i geni costruivano tutto e la selezione naturale esaminava ogni aspetto della vita a vantaggio. Sia che tu stia guardando le alghe che fioriscono in uno stagno o i rituali di accoppiamento del pavone, tutto potrebbe essere inteso come la selezione naturale che fa il suo lavoro sui geni. Il mondo della vita sembrava improvvisamente di nuovo semplice.
Fin dall’inizio c’erano stati dissidenti. Nel 1959, il biologo dello sviluppo CH Waddington si lamentò del fatto che la sintesi moderna avesse messo da parte teorie preziose a favore di “semplificazioni drastiche che possono condurci a un quadro falso di come funziona il processo evolutivo“. In privato si lamentava del fatto che chiunque lavorasse al di fuori della nuova “linea del partito” evolutiva – cioè chiunque non abbracciasse la sintesi moderna – fosse ostracizzato.
Poi arrivò una serie devastante di nuove scoperte che mettevano in discussione i fondamenti della teoria. Queste scoperte, iniziate alla fine degli anni ’60, provenivano da biologi molecolari. Mentre i moderni sintetizzatori osservavano la vita come attraverso un telescopio, studiando lo sviluppo di enormi popolazioni in periodi di tempo immensi, i biologi molecolari osservavano attraverso un microscopio, concentrandosi sulle singole molecole. E quando guardarono, scoprirono che la selezione naturale non era la forza onnipotente che molti avevano creduto che fosse.
Scoprirono che le molecole nelle nostre cellule – e quindi le sequenze dei geni dietro di esse – mutano a una velocità molto elevata. Questo era inaspettato, ma non necessariamente una minaccia per la teoria evoluzionistica tradizionale. Secondo la sintesi moderna, anche se le mutazioni si rivelassero comuni, la selezione naturale sarebbe, nel tempo, ancora la causa primaria del cambiamento, preservando le mutazioni utili e scartando quelle inutili. Ma non è quello che succede. I geni stavano cambiando, cioè evolvendosi, ma la selezione naturale non giocava un ruolo. Alcuni cambiamenti genetici venivano preservati senza motivo a parte il puro caso. La selezione naturale sembrava addormentata al volante.
I biologi evoluzionisti rimasero sbalorditi. Nel 1973, David Attenborough presentò un documentario della BBC che includeva un’intervista con uno dei principali sintetizzatori moderni, Theodosius Dobzhansky. Era visibilmente sconvolto dall'”evoluzione non darwiniana” che alcuni scienziati stavano ora proponendo. “Se così fosse, l’evoluzione non avrebbe quasi alcun significato e non andrebbe da nessuna parte in particolare“, ha detto. “Questo non è semplicemente un cavillo tra specialisti. Per un uomo che cerca il significato della sua esistenza, l’evoluzione per selezione naturale ha senso“.
Laddove una volta i cristiani si erano lamentati del fatto che la teoria di Darwin rendeva la vita priva di senso, ora i darwinisti rivolgevano la stessa accusa agli scienziati che contraddicevano Darwin.
Seguirono altri assalti all’ortodossia evolutiva. Gli influenti paleontologi Stephen Jay Gould e Niles Eldredge sostennero che la documentazione sui fossili mostrava che l’evoluzione spesso avveniva in brevi esplosioni concentrate; non doveva essere lenta e graduale. Altri biologi scoprirono scoperto che la sintesi moderna aveva poca rilevanza per il loro lavoro. Con l’aumentare della complessità dello studio della vita, una teoria basata sulla selezione dei geni in vari ambienti iniziò a sembrare fuori luogo.
Non aiutava a rispondere a domande su come la vita è emersa dai mari o come si sono sviluppati organi complessi, come la placenta. Usare la lente della sintesi moderna per spiegare quest’ultima, dice il biologo dello sviluppo di Yale Günter Wagner, sarebbe “come usare la termodinamica per spiegare come funziona il cervello”.
Proprio come temuto, il campo si è diviso. Negli anni ’70, i biologi molecolari in molte università si staccarono dai dipartimenti di biologia per formare dipartimenti e riviste separati. Anche alcuni in altri sottocampi, come la paleontologia e la biologia dello sviluppo, andarono alla deriva.
Eppure il campo più grande di tutti, la biologia evolutiva tradizionale, è andato avanti come prima. Il modo in cui i paladini della sintesi moderna – che ormai dominavano i dipartimenti di biologia universitaria – hanno affrontato nuove scoperte potenzialmente destabilizzanti riconoscendo che tali processi a volte si verificano (sottotesto: raramente), sono utili ad alcuni specialisti (sottotesto: quelli oscuri), ma non alterano fondamentalmente la comprensione di base della biologia che discende dalla sintesi moderna (sottotesto: non preoccuparti, possiamo continuare come prima).
Oggi, la sintesi moderna “rimane, mutatis mutandis, il nucleo della moderna biologia evolutiva” ha scritto il teorico evoluzionista Douglas Futuyma in un articolo del 2017. L’attuale versione della teoria lascia spazio alla mutazione e al caso casuale, ma vede ancora l’evoluzione come la storia dei geni che sopravvivono in vaste popolazioni. Forse il più grande cambiamento rispetto ai giorni di gloria della teoria della metà del secolo è che le sue affermazioni più ambiziose – che semplicemente comprendendo i geni e la selezione naturale, possiamo comprendere tutta la vita sulla terra – sono state abbandonate, o ora sono appesantite da avvertimenti ed eccezioni.
Questo cambiamento è avvenuto con poca fanfara. Le idee della teoria sono ancora profondamente radicate nel campo, ma non si è verificata alcuna resa dei conti formale con i suoi fallimenti o scismi. Per i suoi critici, la sintesi moderna occupa una posizione simile a un presidente che rinnega una promessa elettorale: non è riuscita a soddisfare l’intera coalizione, ma rimane in carica, con le mani sulle leve del potere,
Brian e Deborah Charlesworth sono da molti considerati sommi sacerdoti della tradizione che discende dalla sintesi moderna. Sono eminenti pensatori, che hanno scritto molto sul posto delle nuove teorie nella biologia evoluzionistica, e non credono che sia necessaria una revisione radicale. Alcuni sostengono che siano troppo conservatori, ma insistono sul fatto che sono semplicemente attenti, cauti nello smantellare una struttura collaudata a favore di teorie prive di prove. Sono interessati alle verità fondamentali sull’evoluzione, non spiegando ogni diverso risultato del processo.
“Non siamo qui per spiegare la proboscide dell’elefante o la gobba del cammello. Se tali spiegazioni potessero essere possibili“, ha detto Brian Charlesworth. Invece, ha detto, la teoria evolutiva dovrebbe essere universale, concentrandosi sul piccolo numero di fattori che si applicano al modo in cui ogni essere vivente si sviluppa. “È facile rimanere bloccati su ‘non hai spiegato perché un particolare sistema funziona in quel modo’. Ma non abbiamo bisogno di saperlo”. Non è che le eccezioni non siano interessanti; è solo che non sono poi così importanti.
Kevin Laland, lo scienziato che ha organizzato la controversa conferenza della Royal Society, crede che sia tempo che i sostenitori dei sottocampi evolutivi trascurati si uniscano. Laland e i suoi colleghi sostenitori dell’Extended Evolutionary Synthesis, l’EES, chiedono un nuovo modo di pensare all’evoluzione, che inizi non cercando la spiegazione più semplice, o quella universale, ma quale combinazione di approcci offre la migliore spiegazione alle domande importanti. In definitiva, vogliono che i loro sottocampi – plasticità, sviluppo evolutivo, epigenetica, evoluzione culturale – non solo siano riconosciuti, ma formalizzati nel canone della biologia.
Ci sono alcune anomalie in questo gruppo. La genetista Eva Jablonka si è autoproclamata neo-lamarckista, dopo Jean-Baptiste Lamarck, il divulgatore del XIX secolo delle idee pre-darwiniane sull’ereditarietà, che è stato spesso visto come una battuta finale nella storia della scienza. Nel frattempo, il fisiologo Denis Noble ha auspicato una “rivoluzione” contro la teoria evoluzionistica tradizionale. Ma Laland, uno degli autori principali di molti dei documenti del movimento, insiste sul fatto che vogliono semplicemente espandere l’attuale definizione di evoluzione. Sono riformatori, non rivoluzionari.
Il caso dell’EES si basa su una semplice affermazione: negli ultimi decenni abbiamo imparato molte cose straordinarie sul mondo naturale e queste cose dovrebbero avere spazio nella teoria fondamentale della biologia. Una delle aree di ricerca recenti più affascinanti è conosciuta come plasticità, che ha dimostrato che alcuni organismi hanno il potenziale per adattarsi più rapidamente e più radicalmente di quanto si pensasse una volta.
Emily Standen è una scienziata dell’Università di Ottawa, che studia Polypterus senegalus, AKA il Senegal bichir, un pesce che non ha solo branchie ma anche polmoni primitivi. I politteri regolari possono respirare aria in superficie, ma sono “molto più contenti” se vivono sott’acqua, dice.
Ma quando Standen ha preso Polypterus che avevano trascorso le prime settimane di vita in acqua, e successivamente lo allevò a terra, i loro corpi iniziarono a cambiare immediatamente. Le ossa delle loro pinne si allungarono e divennero più affilate, in grado di trascinarli sulla terraferma con l’aiuto di cavità articolari più larghe e muscoli più grandi. I loro colli si ammorbidirono. I loro polmoni primordiali si espansero e gli altri organi si spostarono per accoglierli. Il loro intero aspetto si trasformò.
“Assomigliavano alle specie di transizione che vedi nei reperti fossili, a metà strada tra mare e terra“, racconta Standen. Secondo la teoria tradizionale dell’evoluzione, questo tipo di cambiamento richiede milioni di anni. Ma, afferma Armin Moczek, sostenitore della sintesi estesa, il bichir senegalese “si adatta alla terra in una sola generazione”. 
“Riteniamo che questo sia onnipresente in tutte le specie“, afferma David Pfennig dell’Università della Carolina del Nord a Chapel Hill. Lavora su rospi spadefoot. Gli Spadefoot sono normalmente onnivori, ma ai girini allevati esclusivamente a carne crescono denti più grandi, mascelle più potenti e un intestino resistente e più complesso. Improvvisamente, assomigliano a un potente carnivoro, che si nutre di robusti crostacei e persino di altri girini.
La plasticità non invalida l’idea di un cambiamento graduale attraverso la selezione di piccoli cambiamenti, ma offre un altro sistema evolutivo con una sua logica che lavora di concerto. Per alcuni ricercatori, potrebbe persino contenere le risposte all’annosa questione delle novità biologiche: il primo occhio, la prima ala.
La plasticità è ben accettata nella biologia dello sviluppo e la pioniera teorica Mary Jane West-Eberhard iniziò a sostenere che fosse una forza evolutiva fondamentale nei primi anni 2000. Eppure, ai biologi di molti altri campi, è praticamente sconosciuta. È improbabile che gli studenti universitari che iniziano la loro formazione ne sentano parlare, e deve ancora lasciare un segno nella scrittura scientifica popolare.
La biologia è piena di teorie sull’evoluzione come questa. Altri interessi dell’EES includono l’eredità extra-genetica, nota come epigenetica. Questa è l’idea che qualcosa – diciamo un danno psicologico o una malattia – sperimentato da un genitore attacca piccole molecole chimiche al suo DNA che si ripetono nei loro figli. È stato dimostrato che ciò accade in alcuni animali in più generazioni e ha causato polemiche quando è stato suggerito come spiegazione del trauma intergenerazionale negli esseri umani.
Altri sostenitori dell’EES tengono traccia dell’eredità di cose come la cultura, come quando gruppi di delfini sviluppano e poi si insegnano a vicenda nuove tecniche di caccia – o le comunità di batteri utili nelle viscere degli animali o nelle radici delle piante, che vengono curate e tramandate attraverso le generazioni come uno strumento. In entrambi i casi, i ricercatori sostengono che questi fattori potrebbero avere un impatto sufficiente sull’evoluzione da giustificare un ruolo più centrale.
Alcune di queste idee sono diventate brevemente di moda, ma rimangono controverse. Altri si sono seduti per decenni, offrendo le loro intuizioni a un piccolo pubblico di specialisti e nessun altro. Proprio come all’inizio del 20° secolo, il campo è suddiviso in centinaia di sottocampi, ognuno a malapena consapevole del resto.
Per il gruppo EES, questo è un problema che deve essere urgentemente risolto e l’unica soluzione è una teoria unificante più capiente. Questi scienziati sono desiderosi di espandere la loro ricerca e raccogliere i dati per smentire i loro dubbiosi. Ma sono anche consapevoli che la registrazione dei risultati in letteratura potrebbe non essere sufficiente. “Parti della sintesi moderna sono profondamente radicate nell’intera comunità scientifica, nel finanziamento di reti, posizioni, cattedre“, afferma Gerd B Müller, capo del Dipartimento di Biologia Teorica dell’Università di Vienna e uno dei principali sostenitori dell’EES. “È un intero settore“.
La sintesi moderna è stata un tale evento sismico che anche le sue idee completamente sbagliate hanno impiegato mezzo secolo per essere corrette. I sostenitore dell’evoluzione per mutazioni erano così completamente sepolti che anche dopo decenni di prove che la mutazione era, in effetti, una parte fondamentale dell’evoluzione, le loro idee erano ancora guardate con sospetto. Ancora nel 1990, uno dei libri di testo universitari più influenti sull’evoluzione poteva affermare che “il ruolo delle nuove mutazioni non ha un significato immediato nei riguardi dell’evoluzione“, cosa che pochissimi scienziati allora, o oggi, credono davvero. Le guerre di idee non si vincono solo con le idee.
Per liberare la biologia dall’eredità della sintesi moderna, spiega Massimo Pigliucci, ex professore di evoluzione alla Stony Brook University di New York, è necessaria una serie di tattiche per innescare una resa dei conti: “Persuasione, studenti che prendono queste idee, finanziamenti, posizioni di professore”. Hai bisogno di cuori oltre che di menti.
Durante una sessione di domande e risposte con Pigliucci a una conferenza nel 2017, un membro del pubblico ha commentato che il disaccordo tra i sostenitori dell’EES e i biologi più conservatori a volte sembra più una guerra culturale che un disaccordo scientifico. Secondo un partecipante, “Pigliucci in pratica ha detto: ‘Certo, è una guerra culturale e la vinceremo’, e metà della sala è esplosa a tifare“.
Per alcuni scienziati, tuttavia, la battaglia tra tradizionalisti e sintetizzatori estesi è futile. Non solo è impossibile dare un senso alla biologia moderna, dicono, ma non è necessario. Negli ultimi dieci anni l’influente biochimico Ford Doolittle ha pubblicato saggi che smentiscono l’idea che le scienze della vita necessitino di una codificazione. “Non abbiamo bisogno di nessuna fottuta nuova sintesi. Non avevamo nemmeno davvero bisogno della vecchia sintesi”, sostiene.
Quello che vogliono Doolittle e gli scienziati che la pensano allo stesso modo è più radicale: la morte totale delle grandi teorie. Vedono tali progetti unificanti sull’evoluzione come una presunzione della metà del secolo, persino modernista, che non ha posto nell’era postmoderna della scienza. L’idea che potrebbe esserci una teoria coerente dell’evoluzione è “un artefatto di come si è sviluppata la biologia nel 20° secolo, probabilmente utile all’epoca“, dice Doolittle. “Ma non ora“.
Doolittle e i suoi alleati, come il biologo computazionale Arlin Stoltzfus, sono i discendenti degli scienziati che hanno sfidato la sintesi moderna dalla fine degli anni ’60 in poi sottolineando l’importanza della casualità e della mutazione. L’attuale superstar di questo punto di vista, noto come evoluzione neutra, è Michael Lynch, un genetista dell’Università dell’Arizona.
Lynch è pacato nelle conversazioni, ma insolitamente combattivo in quella che gli scienziati chiamano “la letteratura“. I suoi libri inveiscono contro gli scienziati che accettano lo status quo e non riescono ad apprezzare la matematica rigorosa che sta alla base del suo lavoro. “Per la stragrande maggioranza dei biologi, l’evoluzione non è altro che la selezione naturale“, ha scritto nel 2007. “Questa cieca accettazione […] ha portato a molti pensieri sciatti ed è probabilmente il motivo principale per cui l’evoluzione è vista come un soft science da parte di gran parte della società”.
Ciò che Lynch ha dimostrato, negli ultimi due decenni, è che molti dei complessi modi in cui il DNA è organizzato nelle nostre cellule probabilmente sono avvenuti casualmente. La selezione naturale ha plasmato il mondo vivente, sostiene, ma ha anche una sorta di deriva cosmica senza forma che può, di volta in volta, assemblare l’ordine dal caos. Lynch ha detto che continuerà ad estendere il suo lavoro a quanti più campi possibili della biologia, osservando cellule, organi, persino interi organismi, per dimostrare che questi processi casuali sono universali.
Come per molti degli argomenti che dividono i biologi evoluzionisti oggi, questo si riduce a una questione di enfasi. I biologi più conservatori non negano che si verifichino processi casuali, ma credono che siano molto meno importanti di quanto pensino Doolittle o Lynch.
Il biologo computazionale Eugene Koonin pensa che le persone dovrebbero abituarsi a teorie che non combaciano. L’unificazione è un miraggio. “Secondo me non esiste – non può esserci – una singola teoria dell’evoluzione“, sostiene. “Non può esistere un’unica teoria su tutto. Nemmeno i fisici hanno una teoria su tutto”.
Questo è vero. I fisici concordano sul fatto che la teoria della meccanica quantistica si applica a particelle molto piccole e la teoria della relatività generale di Einstein si applica a quelle più grandi. Eppure le due teorie appaiono incompatibili. In tarda età, Einstein sperava di trovare un modo per unificarle. È morto senza successo.
