di Enzo Pennetta*
*biologo

In un articolo apparso su BioMed viene proposta la CNE (Constructive Neutral Evolution), una teoria che prende le mosse dalla dichiarazione del fallimento della sintesi estesa. Ma la soluzione proposta non risolve i problemi, e della teoria neodarwiniana resta solo il fallimento. L’articolo in questione è intitolato “Constructive neutral evolution: exploring evolutionary theory’s curious disconnect” ed è stato pubblicato il 13 ottobre scorso su PubMed.

Si tratta di un lavoro di Arlin Stoltzfus, del Center for Advanced Research in Biotechnology presso l’Università dell’Iowa.  L’autore  parla di una “disconnessione” all’interno della teoria dell’evoluzione, un’incoerenza tra quello che la teoria afferma e ciò che emerge dalla genetica, in pratica tornano in primo piano le difficoltà che la genetica mendeliana pose sin dai primi anni del ‘900 alla teoria di Darwin e sulle quali la stessa naufragò.

Stoltzfus ricorda che nella formulazione originaria di Darwin, la selezione agiva su una serie di differenze infinitesimali che costituivano il “materiale grezzo”. Darwin aveva una visione non mendeliana nella quale l’ambiente induceva una serie continua di variazioni. Al riguardo Stoltzfus ricorda che quando a Darwin si prospettava la possibilità che la selezione non fosse creativa ma che agisse solamente per stabilire quali forme avrebbero avuto successo, lo scienziato inglese era solito rispondere che “potrebbe essere una teoria molto buona ma non è la mia“. Tale impostazione fu poi mantenuta dai suoi primi seguaci che non accettarono mai l’ipotesi delle mutazioni casuali.

E fu proprio per riconciliare la teoria di Darwin con le leggi della genetica scoperte da Mendel che nacque la Sintesi moderna (SM), una teoria che prevedeva che a infinitesimi cambiamenti a livello del genotipo sarebbero corrisposti dei piccoli cambiamenti a livello di fenotipo. Ma come Stoltzfus fa notare, si trattava di un assunto pericoloso, infatti portava al disaccoppiamento della macroevoluzione dalla microevoluzione: “Nella teoria originale di Darwin, e in seguito nella visione di Fisher, le differenze individuali sono propriamente una materia prima, come la sabbia utilizzata per fare un castello di sabbia: ogni granello di sabbia singolo può essere unico per dimensioni e forma, ma la sua natura individuale ha poca importanza, perché è infinitesimale rispetto al tutto che è costruito dalla selezione. Al contrario, se un episodio di evoluzione riflette la natura individuale di una notevole mutazione, una macromutazione di sviluppo, una duplicazione di un gene o del genoma, un evento di trasferimento laterale o endosymbiogenesi, ecc -, allora l’ipotesi infinitesimale non è più applicabile e la teoria verbale fallisce: quando la variazione fornisce la forma (non la sostanza), non è più propriamente una materia prima, e la selezione non è più il creatore che plasma le materie prime in prodotti.”

Le micromutazioni sono dunque come i granelli di sabbia di un castello, troppo piccoli per poter essere significativi, la selezione agisce su un livello più grande e quindi non può essere lei a plasmare le macromutazioni agendo sulle micromutazioni come afferma invece la SM. Ed ecco quindi che dopo la teoria darwiniana originaria e la SM, emerge la necessità di una “Terza rivoluzione“, quella che è stata definita la Sintesi Estesa (SE) o TDE 3.0. Mentre la definizione di Sintesi Estesa data dal suo ideatore Daniel R. Brooks indica un recupero di elementi del darwinismo originario, nella proposta di Stoltzfus la direzionalità dell’evoluzione viene fornita da un meccanismo definito “Constructive neutral evolution“, un percorso direzionale non finalistico. Il modello proposto dalla CNE è uno sviluppo della  Neutral theory of molecular evolution che Motoo Kimura propose alla fine degli anni ’60 la quale prevedeva che i cambiamenti fossero causati da una deriva casuale o da mutazioni neutrali che non avevano effetti sulla fitness.

Stoltzfus ricorda che nella Sintesi moderna l’evoluzione è definita come uno spostamento delle frequenze alleliche e che la comparsa di nuovi alleli non fa parte della teoria dell’evoluzione, se non come pre-condizione. Poi afferma che la SM come fu formulata da Fisher e Haldane contiene degli errori di ragionamento in quanto il tasso di mutazioni è piccolo e la forza delle mutazioni è debole in confronto alla selezione. Questa ipotesi, fa notare l’autore, sarebbe valida solo se si assumesse che l’evoluzione sia deterministica e che tutti gli alleli rilevanti ai fini dell’evoluzione fossero presenti sin dall’inizio. Come si vede, ancora una volta, si rileva come la microevoluzione non sia riconducibile alla macro evoluzione. La teoria della Constructive Neutral Evolution interviene quindi a risolvere questo ostacolo, se le micro mutazioni non possono fornire nuovi caratteri per via della selezione, le mutazioni neutrali non sarebbero invece selezionabili e potrebbero quindi accumularsi nel genoma come fenomeno di deriva genetica.

L’autore dello studio ritorna insistentemente sul fatto che gli architetti della SM escludevano il mutazionismo riducendo l’evoluzione ad uno “spostamento delle frequenze geniche”, e mette in guardia dal rischio di cadere nell’errore opposto, quello di immaginare che l’evoluzione possa essere ridotta ad un processo di fissazione dall’origine o ad un mutazionista processo di selezione: “Anche se nuove mutazioni sono sempre accettate o respinte, in fin dei conti esse non sono sempre accettate o respinte in modo tale che l’evoluzione segua dinamiche di fissazione dall’origine“. E seguendo un leitmotiv, Stoltzfus ritorna quindi ad affermare con decisione l’insufficienza della SM nello spiegare l’evoluzione, insufficienza che permane anche con l’aggiunta di quelle componenti, tanto care anche al neodarwinismo che in Italia è sostenuto dal pensiero diTelmo Pievani, responsabile di Pikaia, il portale dell’evoluzione (vedi La vita inaspettata: il nuovo libro di T. Pievani), che fa leva sul nuovo concetto di “contingenza” che va ad aggiungersi a quello di “caso“: “…questa insufficienza non è colmata con l’aggiunta di possibilità, della contingenza e  vincoli, che sono dei vaghi principi esplicativi, non cause. La “possibilità” ovviamente non è né una forza né una causa. I “limiti” non sono una forza, non sono neanche una causa positiva, ma una condizione che indica che un ideale immaginario non è stato soddisfatto. La “contingenza” allo stesso modo, non è una causa, ma un segnaposto concettuale che indica l’inapplicabilità di una idealizzazione astorica nella quale i sistemi raggiungono un equilibrio globale indipendentemente dalle loro condizioni iniziali. Rattoppando la Sintesi Moderna con i limiti, la possibilità e la contingenza, espandiamo la copertura di un largo raggio di casi fuori del paradigma centrale, tuttavia questa espansione comporta un’enorme perdita di rigore e chiarezza che il risultato non merita il nome di “teoria”. C’è qualcosa (evoluzione, la politica, i movimenti planetari, costruzione di ponti), che non può essere spiegato con la teoria delle forze della genetica e popolazione, quando è combinata con i tre principi “acchiappa tutto” per cui i risultati sono contingenti nelle condizioni iniziali, limitati da vari fattori, e soggetti alla possibilità?”

La conclusione dell’articolo di Stoltzfus è impietosa, la Sintesi Moderna e le sue varianti con l’aggiunta della contingenza escono a pezzi dalla sua analisi. E si tratta del lavoro di un ricercatore passato attraverso la dinamica della Peer Rewiew. La ricerca, che èfortemente critica verso il neo-darwinismo, è quindi stata approvata da altri ricercatori, il motivo di questa accettazioneva probabilmente individuato nel fatto che l’autore, Stoltzfus, non giunge alle logiche conseguenze del suo discorso e non si spinge a dichiarare che darwinismo tout-court è confutato. Egli fa la sua professione di fede (per dirla con le parole di J. Fodor e M.P. Palmarini) “salvando” il meccanismo casuale con la proposta della CNE, proponendo cioè un’evoluzione che produce nuovi caratteri attraverso l’accumulo di mutazioni neutrali. È quindi una proposta che, nonostante le critiche mosse al darwinismo, si vuole collocare all’interno dello stesso, fatto che ha permesso allo studio di essere accettato e divulgato, ma che ha l’incredibile caratteristica di proporre una soluzione che ha gli stessi difetti del problema che vorrebbe risolvere.

La teoria della CNE infatti, proponendo di individuare l’origine di nuovi caratteri nell’accumularsi di mutazioni neutre, che ad un certo punto divengono funzionali, si imbatte nell’insormontabile ostacolo della improbabilità statistica (vedi UCCR-L’insostenibile leggerezza del neodarwinismo di Michele Forastiere e Giorgio Masiero). Anche questa soluzione proposta con la teoria della CNE non è quindi accettabile. Cosa resta allora della teoria darwiniana dopo la pubblicazione del lavoro di Stoltzfus? Sembra proprio che quel che resta sia la constatazione che il neo-darwinismo contemporaneo, così come quello originale dell’800, è morto. Ma non lo si può dire.