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L'interludio darwiniano
Carl Woese ha pubblicato un articolo provocatorio e illuminante, A New Biology for a New Century, nel numero di giugno 2004 di Recensioni di microbiologia e biologia molecolare . Il suo tema principale è l'obsolescenza della biologia riduzionista come è stata praticata negli ultimi cento anni e la necessità di una nuova biologia basata su comunità ed ecosistemi piuttosto che su geni e molecole. Solleva anche un'altra domanda profondamente importante: quando è iniziata l'evoluzione darwiniana? Per evoluzione darwiniana egli intende l'evoluzione come la intendeva lo stesso Darwin, basata sull'intensa competizione per la sopravvivenza tra specie non incrociate. Presenta la prova che l'evoluzione darwiniana non risale all'inizio della vita. Nei primi tempi, era prevalente il processo che egli chiama trasferimento genico orizzontale, la condivisione di geni tra specie non imparentate. Diventa più diffuso quanto più si va indietro nel tempo. Carl Woese è il più grande esperto mondiale nel campo della tassonomia microbica. Qualunque cosa scriva, anche in chiave speculativa, è da prendere sul serio.
Woese postula un'età d'oro della vita pre-darwiniana, durante la quale il trasferimento genico orizzontale era universale e non esistevano specie separate. La vita era allora una comunità di cellule di vario tipo, che condividevano le loro informazioni genetiche in modo che trucchi chimici intelligenti e processi catalitici inventati da una creatura potessero essere ereditati da tutti loro. L'evoluzione era un affare comunitario, l'intera comunità avanzava nell'efficienza metabolica e riproduttiva man mano che i geni delle cellule più efficienti venivano condivisi. Ma poi, un brutto giorno, una cellula che assomigliava a un batterio primitivo si è trovata un passo avanti rispetto ai suoi vicini in termini di efficienza. Quella cellula si è separata dalla comunità e si è rifiutata di condividere. La sua progenie divenne la prima specie. Con la sua efficienza superiore, ha continuato a prosperare e ad evolversi separatamente. Alcuni milioni di anni dopo, un'altra cellula si separò dalla comunità e divenne un'altra specie. E così andò avanti, finché tutta la vita fu divisa in specie.
Questa storia faceva parte del nostro numero di marzo 2005
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Il meccanismo biochimico di base della vita si è evoluto rapidamente durante le poche centinaia di milioni di anni che hanno preceduto l'era darwiniana ed è cambiato molto poco nei successivi due miliardi di anni di evoluzione microbica. L'evoluzione darwiniana è lenta perché le singole specie, una volta stabilitesi, evolvono molto poco. L'evoluzione darwiniana richiede l'estinzione delle specie in modo che nuove specie possano sostituirle. Tre innovazioni hanno contribuito ad accelerare il ritmo dell'evoluzione nelle fasi successive dell'era darwiniana. Il primo era il sesso, che è una forma di trasferimento genico orizzontale all'interno della specie. La seconda innovazione è stata l'organizzazione multicellulare, che ha aperto un mondo completamente nuovo di forma e funzione. Il terzo è stato il cervello, che ha aperto un nuovo mondo di sensazioni e azioni coordinate, culminate nell'evoluzione degli occhi e delle mani. Per tutta l'era darwiniana, occasionali estinzioni di massa hanno contribuito ad aprire opportunità per nuove iniziative evolutive.
Ora, dopo circa tre miliardi di anni, l'era darwiniana è finita. L'epoca della competizione tra specie terminò circa 10mila anni fa quando una singola specie, Homo sapiens , iniziò a dominare e riorganizzare la biosfera. Da quel momento, l'evoluzione culturale ha sostituito l'evoluzione biologica come forza trainante del cambiamento. L'evoluzione culturale non è darwiniana. Culture diffuse per trasferimento orizzontale di idee più che per eredità genetica. L'evoluzione culturale sta correndo mille volte più velocemente dell'evoluzione darwiniana, portandoci in una nuova era di interdipendenza culturale che chiamiamo globalizzazione. E ora, negli ultimi 30 anni, Homo sapiens ha fatto rivivere l'antica pratica pre-darwiniana del trasferimento genico orizzontale, spostando facilmente i geni dai microbi alle piante e agli animali, confondendo i confini tra le specie. Ci stiamo muovendo rapidamente nell'era post-darwiniana, quando le specie non esisteranno più e l'evoluzione della vita sarà di nuovo comunitaria.
Nell'era post-darwiniana, la biotecnologia sarà addomesticata. Ci saranno kit fai-da-te per giardinieri, che utilizzeranno il trasferimento genico per allevare nuove varietà di rose e orchidee. Inoltre, giochi biotecnologici per bambini, giocati con uova e semi veri piuttosto che con immagini su uno schermo. L'ingegneria genetica, una volta nelle mani del grande pubblico, ci regalerà un'esplosione di biodiversità. Progettare genomi sarà una nuova forma d'arte, creativa come la pittura o la scultura. Poche delle nuove creazioni saranno capolavori, ma tutte porteranno gioia ai loro creatori e diversità alla nostra fauna e flora.
Freeman Dyson è professore emerito di fisica presso l'Institute for Advanced Study di Princeton, NJ. La sua ricerca si è concentrata sulla fisica interna delle stelle, sui fasci di particelle subatomiche e sull'origine della vita.