Biologia
L’evoluzione
Il becco dei fringuelli
Foto di Jared Zimmerman
La teoria dell’evoluzione studia la diversità tra gli esseri viventi e cerca di comprendere sia le diversità che osserviamo tra gli organismi che popolano adesso la Terra sia le differenze tra gli organismi del passato osservando i fossili.
Nel suo viaggio alle Galápagos Darwin fu impressionato dalle strane somiglianze e diversità tra i fringuelli delle diverse isole. Contò 14 diverse specie di fringuelli. Notò che alcune caratteristiche erano uguali a quelle dei fringuelli del continente, altre invece — come la grandezza, le piume, e le dimensioni e la forma del becco — avevano delle differenze enormi. Il becco dei fringuelli di Darwin è particolarmente importante per riflettere sull’evoluzione e sulle sue cause. Alcuni fringuelli delle Galápagos hanno il becco piccolo tipico degli uccelli che mangiano insetti, altri hanno becchi grandi e robusti adatti a rompere i grani duri, tipici degli uccelli che mangiano semi. Altri ancora si nutrono di insetti e larve nascosti nei buchi degli alberi, come fanno i picchi; ma, non essendo stati capaci di sviluppare un becco lungo e robusto adatto a penetrare nei rami e nei tronchi, hanno imparato un trucco: si aiutano con uno stecchetto di legno per estrarre le prede.
I fringuelli si sono diversificati per adattarsi al tipo di cibo a disposizione nell’isola dove abitano: i pochi fringuelli arrivati migliaia di anni fa sulle isole dalla terraferma erano tutti uguali ed erano abituati a mangiare le stesse cose. Trovandosi in un ambiente diverso pian piano sono cambiati e sono sopravvissuti solo quelli che avevano le caratteristiche più adatte al nuovo ambiente. Ogni isola è un po’ diversa dalle altre, e quindi su ogni isola si sono sviluppati fringuelli diversi. Ma che cosa provoca questi cambiamenti? E chi decide quali sono le caratteristiche migliori? I fringuelli non sono mica come i camaleonti amici di Kamillo Kromo, che per non farsi vedere dai loro predatori, i terribili dinosauri e gli uccellacci neri, decidono di diventare prima verdi come i prati, poi marroni come le foglie dell’autunno, poi bianchi come la neve… per poi alla fine diventare mimetici! L’evoluzione non funziona così.
Le due parole chiave dell’evoluzione sono: 1) cambiamenti e 2) nuove specie. I cambiamenti avvengono per caso: per esempio un becco un po’ più grande, o un po’ più robusto, o un po’ più corto ecc.; alcuni cambiamenti sono positivi, cioè i fringuelli che hanno sviluppato proprio quei cambiamenti sono più adatti e quindi diventano più forti e fanno più figli con le loro stesse caratteristiche. Altri cambiamenti, invece, o non servono a niente o sono dannosi, così i fringuelli che li hanno sviluppati sono meno adatti al nuovo ambiente, diventano più deboli, perché non riescono a procurarsi abbastanza cibo, non fanno figli e alla fine scompaiono. I fringuelli con le nuove caratteristiche adatte, con il tempo, si trasformano in una nuova specie.
Questa forza che permette ad alcuni cambiamenti di affermarsi e di trasformare così una specie in un’altra si chiama selezione naturale. Nella storia di Kamillo Kromo è la selezione naturale che porta i camaleonti sull’orlo dell’estinzione: all’inizio i camaleonti erano rossi e spiccavano molto nel verde del fogliame, così i dinosauri e gli uccellacci neri se ne facevano scorpacciate. Ed è la selezione naturale che, quando i camaleonti diventano verdi e quindi invisibili ai dinosauri, fa scomparire i dinosauri che non trovavano più niente da mangiare.
Naturalmente non sono importanti i cambiamenti che avvengono su un unico individuo: per esempio se una persona gioca molto a tennis e sviluppa molto i muscoli del braccio destro, i suoi figli non nasceranno con il muscoletto già sviluppato! Sono importanti solo i cambiamenti che avvengono nel DNA e che vengono quindi trasmessi dai genitori ai figli. Ci vuole molto tempo perché una specie sviluppi nuove caratteristiche o addirittura si trasformi in un’altra specie. Tutte le piante e tutti gli animali, compresi gli uomini, sono il frutto di un lungo processo evolutivo iniziato circa 4,5 miliardi di anni fa, con la nascita delle prime forme di vita, e che è tuttora in atto.
Darwin non sapeva nulla di DNA e non sapeva nemmeno che la Terra e la vita sulla Terra sono così antiche. Tuttavia, nel suo viaggio intorno al mondo con il Beagle osservò rocce, montagne, pianure… e piante e animali di luoghi diversi, trovò fossili di animali estinti tanto tempo fa. Capì che gli organismi si sono trasformati nel tempo e che la Terra e i continenti hanno una lunga storia.
La genetica
Foto di Mknowles
Ogni forma di vita sulla Terra viene generata sulla base di un progetto racchiuso in tutte le cellule, dentro una molecola chiamata DNA. Ogni volta che una cellula si divide, il DNA fa una copia di sé stesso. Il DNA di tutte le piante e di tutti gli animali, compresi gli uomini e le donne, ha sempre la stessa forma di doppia elica ed è fatto con le stesse sostanze chimiche: adenina A, citosina C, guanina G e timina T accoppiate e attorcigliate in un lungo filo doppio. Nel DNA di ogni specie di pianta e di animale queste quattro molecole sono messe in un ordine diverso, e basta questo — dato che il filo è molto lungo — a generare tutte le diversità del mondo.
Ogni nuovo organismo, una nuova piantina, un pulcino, un cucciolo di gatto, un bambino ecc., riceve dai suoi genitori il progetto di come è fatto. Le persone sono tutte diverse dalle altre perché il progetto scritto nel DNA è sempre un pochino diverso.
Tutti gli organismi si sono evoluti da primi organismi fatti di una sola cellula. Nel corso dei miliardi di anni nella copiatura delle istruzioni del DNA si sono verificati molti errori. Di fatto a ogni copiatura si verificano degli errori. A questi poi bisogna aggiungere le mutazioni, cioè cambiamenti del DNA che avvengono casualmente o per effetto dell’ambiente.
Questi errori e mutazioni vengono trasmessi da una generazione all’altra, e così sono via via emerse le diverse specie, ciascuna adatta all’ambiente in cui vive. Se non ci fossero questi errori e queste piccole modifiche non ci sarebbe evoluzione. Il DNA è quindi responsabile della trasmissione del progetto di un organismo e contemporaneamente anche delle sue modifiche e trasformazioni.