Biologia applicata - Il Neo-Darwinismo

Biologia applicata

Lezioni di Prof. Clivio

Lezione del 24/10/2013

Teoria sintetica dell'evoluzione o Neo-Darwinismo

Il contributo fondamentale di Mendel è stato l'introduzione del concetto digitale dell'ereditarietà. Darwin era ancora immerso nella concezione del tempo secondo la quale il passaggio ereditario avveniva tramite rimescolamento dei caratteri dei genitori. (Ma se si mescolano le cose, la variabilità tende a diminuire, questa era la cosa che puzzava un po' a Darwin).

La novità estrema di Mendel era che i caratteri erano codificati sotto forma di codici (detti genetici), quindi il carattere è ciò che si manifesta, ma l'informazione del carattere contenuta nei geni è un'altra cosa.

I lavori di Darwin e di Mendel per molto tempo furono considerati incompatibili, fino a che nel 1930 circa vennero unificate sotto la teoria sintetica dell'evoluzione, o neo-darwinismo.

Concetti di base sulla statistica

• Il valore medio
• La varianza

La varianza è la misura della dispersione dei valori della variabile casuale attorno alla media µ. Se i valori sono concentrati vicino alla media, la varianza è piccola, mentre la varianza è grande se i valori sono dispersi lontano dalla media. Nel caso in cui tutte le probabilità siano eguali:

La deviazione standard invece è la radice quadrata positiva della varianza (ciò di cui Darwin parlava era la varianza quindi).

Per capire quale fosse la natura di questa variabilità genetica è stata risolta con un esperimento fatto nel 1943; Darwin infatti aveva capito che la variabilità è indipendente dalla selezione, ma come dimostrarlo sperimentalmente?

Osservazione sperimentale

Seminando 100 milioni di batteri in capsule che contengono un eccesso di virus che uccide i batteri, si ottengono circa 10 colonie (discendenza di un unico batterio) per capsula. Ciò equivale a dire che un solo batterio su 10 milioni dà origine a una colonia. Quello che ci aspettiamo di vedere è che tutti i batteri sono morti a causa del virus, in realtà successe che morirono tutti i batteri tranne una decina.

La spiegazione può essere duplice. In un caso potremmo affermare che quel batterio è più resistente e riesce a non far entrare il virus dentro la sua cellula, nell'altro caso quel batterio può presentare degli enzimi che distruggono il virus.

Teorie per spiegare la resistenza

• Teoria adattativa (o induttiva): (visione Lamarkiana) La mutazione è indotta dal contatto con l'agente antibatterico con una probabilità di uno su 10 milioni.
• Teoria selettiva (o pre-adattativa): (visione Darwiniana) La mutazione si verifica per caso ed è preesistente al contatto con l'agente antibatterico.