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Le prime teorie scientifiche sulla storia della vita

L’evoluzione biologica può essere vista come una serie di cambiamenti grazie ai quali dalle specie esistenti in passato si sono originate quelle attualmente presenti sulla Terra. Questa idea di trasformazione è molto antica, tanto che se ne trovano tracce già nel pensiero di alcuni filosofi del mondo classico. Nonostante l’apparente semplicità, l’idea che la vita si sia evoluta si affermò solo nella seconda metà dell’Ottocento, dopo che Darwin, sulla base di rigorose osservazioni, propose un meccanismo capace di spiegare come le specie cambiano nel tempo.

Il dibattito prima di Darwin: le specie sono immutabili?

Fino alla seconda metà del Settecento in Europa, in particolare in Francia e in Inghilterra, predominava una concezione fissista della natura derivata principalmente dal pensiero di Aristotele. Secondo il fissismo le specie viventi erano statiche e immutabili, e si potevano classificare secondo una scala gerarchica (la «scala naturale») dalla più semplice alla più complessa.

Nella seconda metà del Settecento, invece, iniziò a svilupparsi un’idea più dinamica del mondo biologico grazie a studiosi come Georges-Louis Leclerc de Buffon (1707-1788): pur non accettando l’ipotesi dell’evoluzione, egli si interessò di molti temi che diventeranno centrali per l’evoluzione, come la comparazione tra le strutture di specie diverse (anatomia comparata) e la distribuzione geografica dei viventi (biogeografia).


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Le prime teorie scientifiche sulla storia della vita

Lamarck fu il primo scienziato a formulare una teoria dell’evoluzione

Il primo evoluzionista dichiarato fu il naturalista francese Jean-Baptiste de Lamarck (▶figura 1). Lamarck giunse a concepire la sua teoria dell’evoluzione in seguito alla grande esperienza che fece come curatore del museo di Storia Naturale di Parigi, incarico che gli consentiva di studiare un enorme numero di campioni biologici provenienti da tutto il mondo.

Nella sua Filosofia zoologica (1809) egli affermava che la natura è soggetta a leggi proprie e autonome che determinano un cambiamento delle specie nel tempo. Secondo Lamarck, che sosteneva l’eredità dei caratteri acquisiti, tale cambiamento segue un progetto, un disegno insito nella natura stessa, che porta a un graduale perfezionamento degli organismi generando forme via via più complesse.

Secondo questa idea, le modifiche che un organismo subisce nel corso della sua vita potrebbero in qualche modo diventare ereditarie ed essere trasmesse alla progenie. Oggi questa idea può sembrare ingenua, ma bisogna ricordare che nell’Ottocento quasi tutti i naturalisti condividevano questa opinione, compreso lo stesso Darwin. La teoria dell’evoluzione di Lamarck pone anche l’accento sull’importanza dell’adattamento, un concetto centrale per il pensiero evolutivo. Per Lamarck, tuttavia, l’adattamento riguarda il singolo individuo ed è il risultato dell’uso o del disuso di un determinato organo: la funzione quindi crea l’organo e ogni essere vivente sviluppa gli organi di cui ha bisogno per la vita in un certo ambiente.

Figura 1
Figura 1

Jean-Baptiste de Lamarck

Scienziato francese (1744-1829), fu uno dei primi a proporre una teoria sull’evoluzione.

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La teoria delle catastrofi cercò di spiegare l’esistenza dei fossili

Paradossalmente, chi più di tutti contribuì a superare i difetti presenti nella teoria di Lamarck fu un fiero antievoluzionista: Georges Cuvier (▶figura 2).

Darwin infatti utilizzò come prove a favore della sua teoria evolutiva anche i dati raccolti dagli studi sui fossili e sull’anatomia comparata da Cuvier, il più autorevole sostenitore del catastrofismo; secondo questa teoria, i fenomeni geologici e biologici sarebbero la conseguenza di eventi catastrofici accaduti nel passato.

Nonostante le sue convinzioni, Cuvier diede enormi contributi alla biologia del suo tempo, soprattutto nel campo dell’anatomia comparata. Con uno studio analitico delle caratteristiche anatomiche, Cuvier dimostrò che gli animali potevano essere divisi in gruppi fondamentali, come per esempio i vertebrati e gli «articolati» (i moderni artropodi), i quali non potevano affatto discendere gli uni dagli altri perché i loro piani corporei erano completamente diversi. Questa critica fu uno dei punti di partenza per Darwin, che si rese conto che le specie attuali non possono derivare direttamente le une dalle altre, ma possono avere un antenato in comune.

La teoria delle catastrofi oggi è del tutto superata, anche se nessun ricercatore nega che eventi catastrofici abbiano influenzato la storia della Terra; per esempio, la caduta di un meteorite al largo delle coste del Messico circa 65 milioni di anni fa è considerata una delle cause dell’estinzione dei dinosauri. Cuvier tuttavia, essendo un convinto fissista, si affidava agli eventi catastrofici come unica causa del cambiamento biologico.

Le idee di Cuvier divennero sempre meno sostenibili con i nuovi dati sulla storia della Terra, che dimostravano come le estinzioni non fossero tutte concentrate in pochi eventi catastrofici, ma sparse su tutta la storia della vita. Nonostante l’inadeguatezza del catastrofismo, Cuvier ebbe il merito di sostenere l’importanza dell’estinzione delle specie, che invece Lamarck non accettò mai. L’estinzione oggi è considerata una componente fondamentale dell’evoluzione.

Figura 2
Figura 2

Georges Cuvier

Il naturalista francese (1769-1832) oppose alle teorie lamarckiane le sue ipotesi fissiste e catastrofiste.

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Per saperne di più

La geologia introdusse il concetto di tempo profondo nelle scienze naturali

Nel Settecento l’idea di una natura dinamica era oggetto di discussione anche in campo geologico. Molti geologi infatti cominciarono a interrogarsi sulla durata della storia della Terra, sui meccanismi di formazione delle catene montuose e delle rocce, e sulle cause dei cambiamenti che il pianeta ha subito nel tempo. Lo scozzese James Hutton (▶figura A) compì un passo importante per la geologia e anche per la biologia enunciando il principio dell’uniformismo, secondo il quale i processi naturali che hanno operato nel passato sono gli stessi che operano anche oggi.

Per spiegare eventi grandiosi quali la nascita di catene montuose, Hutton invocava il protrarsi di questi processi per tempi lunghissimi. Questa intuizione del tempo profondo si rivelerà importante anche per l’elaborazione di una teoria dell’evoluzione, dal momento che la storia della vita richiede anch’essa tempi lunghissimi. Per «tempo profondo» si intende il tempo delle trasformazioni naturali, tanto lungo che per noi è quasi impossibile farcene un’idea chiara. I più antichi organismi viventi risalgono a 3,5 miliardi di anni fa.

Il pensiero di Hutton venne ripreso e sviluppato agli inizi dell’Ottocento da Charles Lyell (▶figura B), geologo e maestro di Darwin. Secondo Lyell, la conoscenza dei processi attuali è sufficiente per spiegare tutti i fenomeni verificatisi nel passato della Terra e di cui oggi troviamo le tracce (▶figura C).

Questo principio portò Lyell a sostenere anche l’idea del gradualismo, secondo il quale gli eventi di cui troviamo traccia in natura, per quanto appaiano grandiosi, sono frutto del sommarsi nel tempo di piccoli cambiamenti e non di eventi improvvisi e catastrofici.

Figura A
Figura A

James Hutton

Il naturalista scozzese è considerato il fondatore della geologia moderna (1726-1797).
Figura B
Figura B

Charles Lyell

Dopo Hutton è stato un altro grande geologo scozzese (1797-1875).
Figura C
Figura Copen

Il Grand Canyon

Questa immensa gola è stata scavata nel corso di millenni di anni dal fiume Colorado.

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