Perché l’evoluzione non è perfetta

Il più delle volte, l’evoluzione sembra fare un buon lavoro nel produrre animali con adattamenti che li aiutano a sopravvivere e prosperare. Ma a volte non sembra avere del tutto senso.

Un equivoco sulla selezione naturale è che, nel tempo, l’evoluzione “seleziona” le caratteristiche di un organismo che sono più perfettamente adatte al suo ambiente. L’equivoco può essere in parte dovuto al termine stesso “selezione naturale”, che evoca paralleli con, ad esempio, un allevatore di cani che “seleziona” i tratti desiderabili nei suoi animali. In realtà, la natura non sta ‘selezionando’ nulla – la selezione naturale è un processo, non una forza cosciente.

La ‘selezione’ dei tratti delle razze canine è un processo molto diverso dalla selezione naturale. Immagine adattata da: Jelly Dude / Flickr; CC BY 2.0

Ci sono buone ragioni per cui il processo di selezione naturale non può sempre portare ad una soluzione ‘perfetta’. In primo luogo, la selezione può agire solo sulla variazione genetica disponibile. Un ghepardo, per esempio, non può evolversi per correre più velocemente se non c’è una variante genetica “più veloce” disponibile.

In secondo luogo, il corpo deve lavorare con i materiali che ha già. Non può creare qualcosa dal nulla – ecco perché i cavalli alati sono un mito.

L’evoluzione deve anche lavorare con i modelli di sviluppo stabiliti in antenati lontani, e i risultati a volte sembrano molto strani. Per esempio, si potrebbe pensare che il nervo che va dalla laringe al cervello in una giraffa prenda la via più diretta – una lunghezza di circa 10 centimetri. Ma poiché la pianta del corpo della giraffa è stata stabilita in un antenato che non aveva il collo, il nervo va lungo tutto il collo, intorno al cuore e di nuovo indietro – una distanza di quattro metri!

L’invio di un impulso nervoso dal cervello alla laringe (attraverso il nervo laringeo ricorrente e il nervo vago) in una giraffa comporta una lunga deviazione oltre il cuore.Immagine adattata da: Vladimir V. Medeyko; CC BY-SA 2.0

Poi, naturalmente, ci sono quelle volte che ci lasciano davvero grattare la testa. Ad esempio, che cosa sono le ali negli uccelli che non volano, o gli occhi nei serpenti ciechi? E perché gli uomini hanno i capezzoli? L’evoluzione è tutta una questione di creature che si adattano gradualmente al loro ambiente, giusto? E la ‘sopravvivenza del più forte’ non significa forse un movimento verso creature sempre meglio adattate? L’evoluzione non avrebbe potuto trovare una soluzione migliore? E perché queste stranezze non scompaiono semplicemente?

In primo luogo, è importante riconoscere che non tutte le caratteristiche di un organismo sono dovute all’adattamento. Per esempio, alcune varianti genetiche non adattative, o addirittura dannose, possono trovarsi sullo stesso filamento di DNA di una variante benefica. Facendo l’autostop sullo stesso filamento di DNA della variante utile, un gene non adattivo può diffondersi rapidamente in una popolazione. In altre parole, solo perché un certo tratto è presente non significa necessariamente che sia utile.

Inoltre, alcune caratteristiche possono essere semplicemente il risultato del caso, diffondendosi in una popolazione attraverso la cosiddetta “deriva genetica”. Come abbiamo visto, il DNA in tutti gli organismi può essere soggetto a errori di copiatura. Alcune di queste mutazioni saranno dannose, e probabilmente saranno eliminate dalla selezione naturale. Altre, però, saranno “neutre”: né dannose né benefiche. La maggior parte di queste si estinguerà, ma alcune si diffonderanno in una popolazione. Anche se la possibilità che le mutazioni neutre si diffondano è molto piccola, la deriva genetica è comunque una forza significativa, specialmente nelle piccole popolazioni, a causa dell’enorme numero di mutazioni genetiche in ogni generazione.

La deriva genetica può anche portare alla fissazione del gene in una popolazione. Questo avviene quando tutte le altre possibili variazioni di un gene (alleli) si perdono per sempre, così che solo un allele rimane disponibile per essere trasmesso alle generazioni future. Per quel particolare tratto, l’unico allele sopravvissuto diventa l’unica variante possibile di quel gene.