Le teorie moderne dell’evoluzione

LE TEORIE MODERNE DELL’EVOLUZIONE

Come abbiamo visto, quando Darwin formulò la sua teoria dell’evoluzione, le sue conclusioni sulla selezione naturale si basavano solo su un’attenta osservazione del fatto che alcuni caratteri venivano trasmessi di padre in figlio. 

Intorno alla metà del Novecento, con l’acquisizione delle conoscenze fornite dalla genetica, cioè la scienza che studia i meccanismi della variabilità e dell’ereditarietà dei caratteri (di cui Mendel è considerato il precursore), la teoria di Darwin fu pienamente accettata dalla comunità scientifica. Genetica e selezione naturale confluirono in un’unica teoria denominata neodarwinismo o sintesi moderna dell’evoluzione (dal libro dello scienziato inglese Julian Huxley Evolution: The Modern Synthesis, pubblicato nel 1942). Il neodarwinismo è conosciuto anche con il nome di gradualismo, perché secondo questa teoria l’evoluzione è determinata da piccoli e graduali cambiamenti individuali.
L’evoluzione graduale teorizzata dal neodarwinismo, però, se da un lato spiega bene i piccoli cambiamenti individuali, quelli cioè che si verificano all’interno di una specie, dall’altro non riesce altrettanto bene a spiegare i grandi cambiamenti evolutivi, quelli cioè che portano non alla formazione di una nuova specie, ma di un intero ordine, come per esempio i rettili, gli uccelli o i mammiferi. Studiando attentamente i reperti fossili, infatti, diversi scienziati si sono resi conto che l’evoluzione non sembra sempre graduale: nel corso del tempo nuovi gruppi sistematici sembrano apparsi all’improvviso e mancano, in alcuni casi, fossili che testimonino la fase di transizione da un gruppo all’altro (per esempio, sono stati trovati i fossili degli animali che segnano il passaggio tra rettili e uccelli, e tra pesci e anfibi, ma non è mai stato trovato alcun fossile che rappresenti il passaggio da rettili a mammiferi).

Fossili “di passaggio”

Dai rettili agli uccelli

Dai pesci agli anfibi

Dai rettili ai mammiferi

Queste e altre osservazioni hanno fatto ritenere che l’evoluzione, su grande scala, possa procedere per salti, ossia grandi esplosioni numeriche di specie in alcuni momenti, seguiti poi da periodi più stabili, di equilibrio, senza evidenti cambiamenti. I sostenitori di questa teoria (formulata nel 1972 da due paleontologi statunitensi, Stephen J. Gould e Niles Eldredge), nota come teoria degli equilibri intermittenti, ritengono che le specie rimangono in condizioni di equilibrio (senza subire modifiche), fintanto che le condizioni ambientali non vanno incontro a un drastico mutamento; solo a quel punto esse cambiano (si formano nuove specie, altre scompaiono ecc.) per poi tornare in uno stato di equilibrio.
Il neodarwinismo e la teoria degli stati intermittenti, anche se sembrano fra loro in contrasto, combinate insieme spiegano bene il processo continuo dell’evoluzione: a tratti lento e graduale, in altri esplosivo.

    SCIENZE +     L’evoluzione dei mammiferi

I mammiferi si sono evoluti dai rettili; in particolare, con buona probabilità, da un gruppo di rettili estinti, i cinodonti (dal greco, «denti da cane»), vissuti nel Permiano (dai 300 ai 250 milioni circa di anni fa). I cinodonti avevano molte caratteristiche in comune con i mammiferi primitivi: taglia piuttosto piccola (i più grandi avevano le dimensioni di un cane); dentatura differenziata in canini, incisivi e denti per masticare, dieta erbivora o carnivora; deponevano uova (ma anche gli ornitorinchi attuali, che sono mammiferi, depongono uova). Avevano, inoltre, un’andatura “dritta”, che consentiva loro di muoversi più agilmente, poiché le zampe erano posizionate al di sotto del corpo e non lateralmente, come accade invece nei rettili. Mammiferi primitivi e cinodonti erano quindi molto simili (nella foto, ricostruzione di un Megazostrodon, il mammifero primitivo più simile ai cinodonti). Mancano però, a oggi, fossili completi che dimostrino la derivazione degli uni dagli altri, ossia manca un “anello di congiunzione” che possa dimostrare l’evoluzione graduale. Siamo, quindi, di fronte a un processo evolutivo intermittente?
Certo è che trovare fossili interi di questi animali è quasi impossibile: sia i mammiferi primitivi sia i cinodonti erano infatti di piccole dimensioni (il cranio era più corto di 1 cm) e le ossa, fragili, si sono quasi tutte spezzate. Sono stati trovati integri alcuni denti, che sono robusti ma minuscoli: per individuarli bisogna setacciare e osservare al microscopio grandi quantità di roccia.
L’evoluzione dei mammiferi sembrerebbe quindi un processo graduale e la mancanza di fossili, in questo caso, sarebbe dovuta alle difficoltà nel reperirli. Altrettanto probabile è però, secondo gli studiosi, che la comparsa dei mammiferi si sia verificata inizialmente con una grande esplosione di specie. Queste esplosioni numeriche, con la conseguente coesistenza di specie simili, sono in linea con la teoria degli equilibri intermittenti. L’evoluzione dei mammiferi a partire dai rettili, quindi, è un buon esempio per comprendere come l’evoluzione possa prevedere, in momenti diversi, sia un processo graduale, come sostenne Darwin originariamente, sia periodi di grandi esplosioni di specie, come quelli descritti dalla teoria degli equilibri intermittenti.