Teoria dell'evoluzione per selezione naturale

Bertollo Davide

Liceo scientifico “Giorgione” di Castelfranco Veneto

Classe 5^F

Anno scolastico 2007/2008

Tesina 2

Indice 3

Titolo 1

Mappa concettuale 2 Letteratura latina

Indice 3 Le origini classiche del creazionismo 21

Scienze Accenni della teoria dell’evoluzione in

Lucrezio 21

Charles Darwin 4

L’origine delle specie: un’opera Storia dell’arte

rivoluzionaria 4

Le fonti di Darwin 5 La lotta per la vita ne “La zattera della

Il concetto di evoluzione 5 Medusa” di Géricault 24

La selezione naturale 6 Lettura dell’opera e contestualizzazione 25

Una nuova visione della natura 7

L’importanza della geologia 7 Inglese

Fisica The consequences of Darwin’s theory in the

thought of Thomas Hardy 26

Il paleomagnetismo 9 Novels 26

Il campo magnetico terrestre 10

L’origine del CMT 10 Storia

Magnetosfera 11 Dal libero scambio all’imperialismo:

Filosofia l’evoluzione del capitalismo attraverso la

seconda rivoluzione industriale 29

Herbert Spencer 13 La trasformazione del mercato economico 29

Il positivismo evoluzionistico 13 La borghesia “fin de siècle” 30

Scienza e religione: il realismo trasfigurato 13 La nuova divisione internazionale del lavoro

Il compito della filosofia 14 31

La filosofia dell’evoluzione 14

I volumi dei principi: la generalizzazione Fonti bibliografiche

della conoscenza 15

La sociologia ed il darwinismo sociale 15 Scienze 32

Fisica 32

Letteratura italiana Filosofia 32

Letteratura italiana 32

I naturalisti 17 Letteratura latina 32

Giovanni Verga 17 Storia dell’arte 32

L’impersonalità e la regressione 18 Inglese 32

Il ciclo dei vinti 18 Storia 33

I Malavoglia 20

La teoria dell’evoluzione per selezione naturale

Charles Darwin

Nacque nel 1809 nel Kent, in Inghilterra, figlio di un medico e nipote dello studioso di botanica Erasmus Darwin. Dopo gli studi al Christ College di Cambridge, si imbarcò sul Beagle, una nave del governo britannico, per compiere un viaggio naturalistico di circumnavigazione del globo, che lo impegnò dal 1832 al 1836. Questo itinerario, che aveva obiettivi tecnici di rilevazione cartografica, gli permise di osservare da vicino la meravigliosa e varia vita naturale delle aree inesplorate.

Al ritorno egli conservò una serie mastodontica di appunti, disegni, reperti ed animali che sistemò nella casa di campagna. Nei due anni che seguirono, Darwin studiò attentamente tutto il materiale a disposizione e rifletté riguardo i motivi che potevano essere all’origine dei fenomeni osservati.

Nel 1859 pubblicò L’origine delle specie, che destò subito grande scandalo, poiché costituiva una vera e propria rivoluzione nella storia naturale. Nel 1871 pubblicò L’origine dell’uomo, dove tratta della storia biologica della specie umana a partire da forme inferiori.

Dopo la sua morte, avvenuta nel 1882, il ricercatore ottenne tutti gli onori che il suo lavoro meritava e fu pubblicata la sua Autobiografia.

L’origine delle specie: un’opera rivoluzionaria

Sulla base di un numero imponente di osservazioni e di confronti, che Darwin ebbe modo di fare nel lungo viaggio attorno al mondo, fu elaborata una dottrina che toglieva del tutto ogni soluzione di continuità tra le cosiddette “piccole variazioni”, che si riscontrano tra le forme di vita catalogate in una stessa specie, ed i “generi”, in cui le specie sono raggruppate. Poiché è impossibile stabilire con precisione il limite che separa le prime da quelle maggiori, si poneva il problema di conoscere la causa che ha portato la trasformazione vera e propria delle caratteristiche peculiari in specie.

La “dottrina dell’evoluzione” o “evoluzionismo biologico” fornisce appunto la risposta a questa domanda. Dunque le attuali specie biologiche sono il risultato di una progressiva evoluzione o trasformazione, che dir si voglia, che ha diversificato nel tempo le varie forme di vita adattandole all’ambiente e garantendone la sopravvivenza mediante la conservazione ereditaria di quelle variazioni che sono risultate per esse più vantaggiose.

Per chiarire il significato di tale asserzione è conveniente distinguere le due teorie fondamentali contenute nell’opera del ricercatore:

• Evoluzione biologica: tutte le piante e gli animali viventi discendono da forme precedenti, dotate di caratteristiche più primitive.
• Selezione naturale: l’evoluzione è dovuta al meccanismo della lotta per la sopravvivenza, grazie al quale solo chi è meglio adatto all’ambiente continuerà a vivere ed a riprodursi, gli altri periranno nel corso delle generazioni.

Questi concetti al tempo di Darwin non erano totalmente nuovi, ma egli, forte delle prove empiriche, riuscì ad elaborarli realizzando la nota dottrina.

Le fonti di Darwin 2

Sin dall’inizio dell’Ottocento, l’inglese Lamarck, autore della Filosofia zoologica, aveva sostenuto che l’evoluzione delle specie (cioè categorie sistematiche che comprendono una o più popolazioni di individui con un elevato numero di caratteri simili, in grado di accoppiarsi tra loro e di dare prole feconda) avviene grazie agli stimoli dell’ambiente. Un esempio posto dallo scienziato fu il collo delle giraffe, che, secondo lui, era così lungo, perché per molte generazioni le giraffe si erano allungate per cibarsi delle foglie degli alberi alti. Darwin la ritenne insoddisfacente perché non era in grado di spiegare in modo scientifico come tale evoluzione si verificasse.

Altra dottrina fondamentale fu quella del geologo inglese Lyell, di cui lesse i Principles of geology mentre era in viaggio verso il Sudamerica. Egli sosteneva che la superficie terrestre subiva un processo lento e costante di innalzamenti ed abbassamenti e che l’attuale configurazione della Terra, fatta di alte montagne e profonde vallate, fosse il risultato di un’evoluzione lunghissima. Secondo lui microscopici cambiamenti potevano portare a grandi mutamenti geografici; allora Lyell aveva capito che piccoli cambiamenti, costanti e graduali nel tempo, potevano indurre grandi trasformazioni nell’ambiente naturale. Assumendo, infatti, il punto di vista dell’ambiente naturale e la sua prospettiva temporale, è possibile cogliere la spiegazione di fenomeni altrimenti incomprensibili, quali le mutazioni terrestri o animali.

Dopo aver determinato il concetto e la sua spiegazione scientifica, egli si trovò di fronte ad un nuovo interrogativo: “qual è il meccanismo che lo determina?”. La risposta venne da Essay on the principle of population, un’opera di Malthus. In essa l’autore sosteneva che la capacità di procreazione dell’uomo è così grande, da causare una sproporzione tra l’aumento della popolazione e la produzione di cibo. La nascita di un numero sempre più elevato di bambini, descritto da una progressione geometrica, a fronte di una ridotta possibilità di sfamarli, provocherà la morte di un gran numero di persone.

Infine anche Hobbes, che vedeva lo stato naturale caratterizzato da un’eterna “guerra di tutti contro tutti”, ebbe una notevole importanza nella definizione della teoria.

Il concetto di evoluzione

Dall’analisi delle sue fonti risulta evidente il percorso ermeneutico, che egli ha seguito nel periodo di studio seguente al viaggio. Una volta chiarite le basi concettuali si può passare, dunque, all’analisi delle sue riflessioni.

Nel viaggio di circumnavigazione fece interessanti osservazioni riguardo la flora e la fauna delle isole Galápagos, considerate da sempre luogo estraneo all’azione infestante dell’uomo. Qui osservò le “piccole variazioni”, di cui si è parlato prima, fra alcune specie di animali. Famoso è lo studio sui fringuelli locali, tredici speciali specie che vivono solamente in quel posto. Ognuna di queste possiede un becco che si distingue morfologicamente da quello delle altre. Ad esempio il primo, il grande fringuello di terra, ha il becco molto sviluppato e robusto per rompere semi molto duri; il terzo, il fringuello canterino, ha il becco lungo e sottile per frugare nelle crepe e catturare gli insetti che vi si annidano. Ognuna di queste specie mostrava un becco rispondente perfettamente al proprio modo di cibarsi.

Nel suo taccuino personale l’autore scrisse: 3

«Si potrebbe davvero immaginare che da una originaria carenza di uccelli nell’arcipelago, un’unica specie si sia modificata per diversi fini. ».

Proprio in questo luogo, infatti, egli cominciò ad avere i primi dubbi circa l’immutabilità delle specie viventi, credenza diffusa sin dai tempi di Platone sotto il nome di fissismo. Darwin si domandò se fosse possibile che le diverse tipologie di animali appartenenti alla stessa specie fossero state create ad hoc da Dio, oppure se, come aveva immaginato, esse derivassero da un’unica specie che, con il passare del tempo, si era adattata, differenziandosi, all’ambiente in cui viveva. In realtà, le irregolarità che egli riscontrava in altri aspetti della natura non potevano certo attribuirsi al “Creatore”; esse dovevano dipendere dalla relazione dinamica tra l’ambiente e l’organismo che vi si era adattato.

All’origine del processo di modificazione vi potevano essere fenomeni quali le migrazioni da un habitat ad un altro, i mutamenti dell’ambiente fisico dovuti a fenomeni geologici. A tal proposito, staccandosi dalla teoria di Lamarck, Darwin parla di “anomalie”, cioè caratteristiche bio-morfologiche che si riscontrano solo in uno o più individui (pur restando in esiguo numero rispetto alla specie). Con la prospettiva di Lyell, egli intuì che il riproporsi continuamente nel corso del tempo di queste anomalie (che ai nostri giorni potremmo definire genetiche), poteva indurre la trasformazione delle caratteristiche della nuova generazione, rispetto a quelle della specie originaria.

La selezione naturale

A questo punto Darwin si chiese quale fosse il meccanismo o la legge che determinasse l’evoluzione appena descritta. La risposta gli venne dal saggio di Malthus e dalla visione pessimistica della natura di Hobbes. La “lotta per la vita”, che consegue alla sproporzione fra beni e consumatori, è un fenomeno a cui si assiste in ogni luogo dominato dalla natura, tanto più nel regno animale. Pertanto da essa hanno possibilità di sopravvivere solo quegli individui che si adattano meglio all’ambiente, traendone il massimo vantaggio possibile. Si tratta certamente di una legge crudele, ma realistica dal momento che gli esempi sono sotto i nostri occhi: gli uccelli che mangiano i lombrichi. Tornando al vecchio esempio delle giraffe, lo “scienziato del Kent” spiegò che tra gli esemplari a collo corto, che erano in via di estinzione, nacquero individui “anomali” con il collo più lungo, i quali, potendosi nutrire meglio, vivere più a lungo e riprodursi più volte, dettero vita a discendenti che furono in grado a loro volta di sopravvivere e riprodursi, mentre quelli “normali” si estinguevano definitivamente. Inoltre sottolineò che la “lotta per la sopravvivenza” non deve essere interpretata prevalentemente come guerra contro un avversario diretto (cosa che è ordinaria e non scientifica), ma soprattutto come successo o insuccesso riproduttivo: chi vince riesce a sopravvivere ed a trasmettere ai discendenti le proprie caratteristiche.

In questo modo la “lotta per la vita” si configura proprio come una selezione operata a partire dall’ambiente naturale.

Un’argomentazione a favore di questa sconcertante tesi fu quella della selezione artificiale, per secoli, infatti, gli uomini hanno praticato l’allevamento e, con la macellazione delle mucche che producevano poco latte, una selezione su base della quantità di latte prodotta.

Una nuova visione della natura

Chiaramente questa teoria fu una vera e propria rivoluzione, sia per quanto riguarda le osservazioni, sia per ciò che concerne il metodo scientifico, sia per la visione della natura. 4

L’evoluzionismo biologico, che non considera la varietà come una forma inferiore perché transitoria, si contrappone alla visione tradizionale secondo cui le specie sono entità fisse ed immobili per volere di un ente trascendente. Anzi, afferma che in natura nessuna specie è eterna, cioè tutte sono destinate a modificare alcune delle loro caratteristiche nel corso del tempo ed in funzione dell’habitat. Darwin, che si confessa ignorante riguardo le cause microscopiche della variabilità delle caratteristiche bio-morfologiche, ritiene che la varietà sia dovuta al caso e rifiuta ogni visione finalistica della natura.

Nel 1860 in una lettera ad Asa Gray, studioso che sosteneva la visione di un divino disegno intelligente presente nell’evoluzione, Darwin scriveva:

«Quanto all’aspetto teologico della questione, esso mi risulta sempre doloroso. Sono perplesso. Non avevo alcuna intenzione di scrivere da ateo, ma devo confessare che non riesco a vedere prove di disegno e benevolenza tutt’intorno a noi così chiaramente come le vedono altri, e come io stesso vorrei vedere. Mi sembra che nel mondo ci sia troppa infelicità»

Poi, a conclusione della lettera, aggiungeva:

«Non riesco a persuadermi che un Dio benefico e onnipotente possa aver creato di proposito gli ecneumonidi (imenotteri parassiti che divorano i bruchi da loro paralizzati, ma non uccisi) con l’espressa intenzione che vadano a cibarsi dei corpi ancora vivi dei bruchi»

Da tutto ciò derivò una nuova visione del mondo intero, nel quale “il volto felice della natura” viene fatto discendere “dalla guerra e dal disordine”, non più da un benefico ordine provvidenziale.

L’importanza della geologia

Oggi, grazie all’affinamento della teoria della tettonica a placche, siamo in grado di determinare i principali movimenti dei continenti a partire dalla loro separazione iniziale. In questo modo possiamo collegare importanti elementi biologici, quali la presenza di particolari forme animali e vegetali, ed interpretarli attraverso la teoria di Darwin. Si può dire, infatti, che il movimento delle placche e la conseguente migrazione dei continenti ha inciso in modo significativo sulla distribuzione e sull’evoluzione della flora e della fauna del nostro pianeta. Uno dei motivi è che l’apertura di nuovi bracci di mare, come l’Oceano Atlantico, separa le aree continentali, ma anche gli esseri viventi che le hanno colonizzate. In particolare, quando si separano parti dello stesso habitat naturale, la differenziazione biologica che ne consegue prende il nome di “speciazione allopatrica”, perché avviene a causa della “diversa patria”. Questo termine indica l’evoluzione di una famiglia iniziale in almeno due diverse specie separate dalla presenza di barriere geografiche.

Se si prende in considerazione la separazione reciproca di più aree, in modo che non esista più l’habitat di partenza, la famiglia iniziale scompare e lascia il posto a molte specie secondarie che si sono differenziate per stimoli dei nuovi ambienti; il processo si definisce “radiazione adattiva”. Un tipico esempio è proprio la presenza delle 13 specie di fringuelli nelle isole Galapagos.

Mentre il fenomeno appena descritto favorisce l’aumento della biodiversità, la collisione continentale produce un effetto opposto. Essa, infatti, comporta l’unione di diversi habitat in cui, precedentemente, esistevano separatamente molti animali. In questo modo ogni specie è costretta a combattere in una nuova lotta per la vita, cercando di risultare più efficiente rispetto alle altre. Si verifica una vera e propria competizione, che, soprattutto in caso di riduzione dell’area del territorio, può portare ad una diminuzione della biodiversità ed addirittura al crollo della popolazione.

A partire dalla fatturazione della Pangea, avvenuta 200 milioni di anni fa, il numero di specie diffuse sui blocchi continentali “alla deriva” è aumentato notevolmente. L’unica eccezione è 5

rappresentata dall’Antartide che, posizionandosi sul Polo Sud Geografico, ha assistito alla progressiva scomparsa di quasi tutti gli esseri viventi che vivevano su di essa.

Un caso particolare, che ha subito una radiazione adattiva prima ed un’estinzione quasi totale poi, è quello dei mammiferi marsupiali. I più antichi resti fossili appartenenti a questa famiglia sono stati ritrovati in Sudamerica, pertanto è logico pensare che proprio da questo continente abbiano iniziato la differenziazione evolutiva. Proprio nel periodo in cui questi si diffondevano nell’emisfero australe, in quello boreale si sviluppava un ceppo di mammiferi, che aveva sviluppato un nuovo metodo per la nutrizione della prole: i placentati. L’unione del Nordamerica e del Sudamerica, 3,5 milione di anni fa, ha provocato la diffusione dei placentati, che evidentemente erano più efficienti, su tutti i continenti e la conseguente estinzione dei marsupiali.

In realtà, alcune specie di questi hanno approfittato della separazione dell’Australia per svilupparsi in un nuovo e sicuro habitat. Oggi l’unica specie di marsupiale esistente in Sudamerica è l’opossum, che per qualche motivo è sopravvissuto alla selezione naturale.

Fisica

Il paleomagnetismo 6

La teoria della migrazione continentale è comprovata dalle ricerche sul paleomagnetismo, vale a dire lo studio dei minerali presenti nelle rocce, costituiti da frammenti di cristalli dotati di grande

µ

suscettività magnetica (X).