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CNR: Alamanacco della Scienza

N. 1 - 13 gen 2021
ISSN 2037-4801

Focus - Macchine  

Ambiente

Darwin e la bici

Quando nel mio corso di Storia del pensiero biologico giungo a illustrare la teoria dell'evoluzione di Darwin, sono solito presentare una diapositiva in cui mostro schematicamente l'evoluzione della bicicletta. Il progresso tecnologico e il differenziamento delle forme delle attuali biciclette chiariscono infatti perfettamente agli studenti i due meccanismi proposti da Charles Darwin per spiegare l'evoluzione dei viventi: la Selezione naturale, da lui scoperta nel 1837, e il Principio di divergenza, a cui il naturalista arrivò nel 1856.

Tutti conoscono la Selezione naturale, ma pochi sanno quanto sia importante il Principio di divergenza per spiegare come si originino nuove specie dal ceppo parentale. Cioè, come sia possibile che in uno stesso ambiente, senza barriere geografiche, si differenzino, da uno stesso ceppo, due popolazioni che con il tempo diventeranno due specie distinte, prive di rapporti reciproci. Con la scoperta di tale Principio di divergenza Darwin riuscì finalmente a inserire il tassello mancante alla propria ipotesi evoluzionistica, il tassello fondamentale, alla cui ricerca aveva dedicato tanti tormentati anni. Così, completata la struttura concettuale della propria teoria, nel 1857 Darwin tolse dal cassetto i vecchi manoscritti per iniziare la stesura della sua grande opera, che uscirà nel 1859 con il titolo “L'origine delle specie”.

Veniamo dunque alla bicicletta: un oggetto che, come dicevo, può fungere da modello paradigmatico di qualsiasi evoluzione tecnologica o commerciale e, allo stesso tempo, da semplice esempio per poter comprendere quale ruolo giochino la Selezione naturale e il Principio di divergenza nel processo evolutivo. Orbene, immaginiamo che in un paese viva un geniale meccanico che abbia escogitato un sistema per far andare più veloci i pedoni, fornendo loro un sellino montato su due ruote. L'invenzione avrà successo e a questo punto altri meccanici copieranno l'invenzione e si metteranno a costruire marchingegni simili, sempre più perfezionati e dalle forme e dai colori sempre più accattivanti. La bicicletta quindi evolverà, si modificherà e si adatterà sempre meglio alle esigenze della entusiastica clientela. Tutto questo avverrà grazie alla Selezione naturale, che favorirà le invenzioni migliori e porterà all'estinzione i progetti meno funzionali. A questo punto avremo però un solo tipo di bicicletta, certo efficiente, ma dalle caratteristiche poco specializzate. Inoltre, essendo le biciclette pensate per un uso generico, ogni persona possiederà al massimo una sola bicicletta.

Verrà però presto il momento in cui qualche ciclista vorrà usare la bicicletta per correre su strada, e qualche altro per andare sullo sterrato. La bicicletta avrà dunque bisogno di modifiche specifiche che la rendano adatta per quel dato uso. Ecco così che nello stesso ambiente alcuni meccanici si specializzeranno per produrre biciclette da corsa e altri per costruire mountain bike. Da quel momento la bicicletta si differenzierà in due sottospecie che avranno caratteristiche diverse. Anzi, più le loro caratteristiche saranno specifiche e adattate all'ambiente in cui dovranno operare, ovverossia più saranno differenziate, con peculiarità funzionali in alcuni casi addirittura opposte, e più le due popolazioni di biciclette potranno prosperare. In questo modo chi volesse avere un mezzo efficiente sia per correre su strada sia per affrontare sentieri impervi sarà costretto a comprare due biciclette, e disdegnerà la bicicletta generica, la quale, se fosse per lui, finirebbe per estinguersi (e diventare, qualora non se ne avesse più memoria, l'anello mancante).

Ecco dunque che, con il passare del tempo, nello stesso paese si venderanno più biciclette e il numero e la ricchezza dei meccanici aumenterà. Lo stesso ambiente, che prima sosteneva la produzione di un solo tipo di bicicletta, finirà per sostenere la produzione di più biciclette e il benessere di più meccanici. Avremo così biciclette da corsa inutilizzabili sullo sterrato e mountain bike inutilizzabili su strada: due specie distinte derivanti da un ceppo comune. Questo avviene in virtù del Principio di divergenza, secondo il quale le varietà che più divergono dal tipo parentale tendono a essere selezionate in quanto più adatte a occupare i posti più diversi.

Nell'evoluzione degli esseri viventi avviene sostanzialmente la stessa cosa, anche se, in questo caso, senza alcuna intenzionalità: quell'organismo che casualmente riuscisse a sfruttare l'ambiente in modo leggermente diverso rispetto ai suoi conspecifici avrebbe sicuramente un vantaggio selettivo, perché si troverebbe momentaneamente senza competitori. La Selezione naturale, a questo punto, favorirebbe tra i suoi discendenti coloro che più si discostano dal ceppo parentale. Ecco dunque che, alla fine, quello stesso ambiente che prima sosteneva una sola specie riuscirà a sostenere più specie dalle caratteristiche sempre più divergenti.

Tornando all'evoluzione tecnologica, il discorso testé fatto per la bicicletta vale per tutti i prodotti commerciali, dai vestiti alle calzature, dalle automobili alle imbarcazioni, ecc. Una volta, in montagna, con un paio di scarpe si andava a scuola e nei boschi, si giocava al pallone e si andava a sciare. Oggi esiste una calzatura per ogni occasione, per ogni terreno, per ogni sport. Così, lo stesso ambiente, un tempo “colonizzato” da un unico paio di scarpe può ora sostenere l'esistenza di diverse paia di scarpe, che avranno tanto più successo quanto più saranno specializzate. La Selezione naturale, infatti, favorisce i caratteri che maggiormente divergono dal tipo originale così da rendere ogni scarpa sempre più efficiente per lo scopo per cui è stata progettata e sempre meno utilizzabile in situazioni diverse, dove altre scarpe, studiate ad hoc per quel diverso uso, avranno un vantaggio selettivo di gran lunga superiore.

Ecco dunque che la Selezione naturale e il Principio di divergenza - capaci di spiegare come nello stesso ambiente una specie possa dare origine a nuove specie - sono anche in grado di spiegare come l'evoluzione tecnologica, oltre a migliorare i propri prodotti, spinga inesorabilmente sempre più verso una loro diversificazione e una loro sempre più fine specializzazione. Questo perché per evitare la competizione diretta, e quindi per non rischiare di soccombere nella lotta per la sopravvivenza, il modo migliore è quello di produrre qualcosa di diverso e di specializzarsi in una “nicchia tecnologica” dove la competizione è ancora inesistente.

Esiste però un rischio nella eccessiva specializzazione, sia per gli organismi sia per i prodotti tecnologici: infatti, il giorno in cui, per qualche motivo - ambientale per gli esseri viventi o economico-culturale per i prodotti tecnologici - la situazione dovesse cambiare repentinamente, gli esseri troppo specializzati andrebbero incontro a estinzione e la vecchia specie “generica” tornerebbe ad avere successo, sempre che qualche suo esemplare sia sopravvissuto. Così, come in natura attraverso i due principi di Darwin si assiste di norma a un progressivo aumento di complessità organica e di numero di specie, nel mondo economico e tecnologico si assiste generalmente a un progressivo aumento di prodotti sempre più sofisticati e specifici.

Federico Focher

Fonte: Federico Focher, Istituto di genetica molecolare , email focher@igm.cnr.it -