Teorie: rivincita di Lamarck su Darwin?

Qualcuno già parla, esagerando, di un ritorno di Lamarck. Ma i risultati dell’esperimento realizzato da Kerry Ressler, neurobiologo e psichiatra della Emory University di Atlanta, in Georgia, Stati Uniti, con il suo giovane collaboratore, Brian Dias, mostrano (ma si dovrebbe dire, confermano) che in alcuni casi è possibile la “trasmissione ereditaria dei caratteri acquisiti” teorizzata, oltre due secoli fa, dal naturalista francese. Ma va anche detto che questi risultati non sminuiscono in alcun modo l’importanza che ha la “selezione naturale del più adatto” nell’evoluzione biologica, così come proposta da Charles Darwin.

Jean-Baptiste Lamarck, nato a Bazentin-le-Petit  il 1º agosto 1744 e morto a Parigi il  18 dicembre 1829, è stato un naturalista, biologo e chimico francese che fondò  la corrente scientifica nota con il termine Lamarckismo.

Il valore scientifico di Lamarck nella storia della biologia risiede nell’importanza da lui attribuita all’ambiente come causa delle trasformazioni riguardo all’evoluzione degli esseri viventi; tale punto di vista rivoluziona completamente la sistematica animale dell’epoca, fortemente influenzata dalle teorie di Linneo e di Cruvier.
Dopo aver partecipato alla Guerra dei sette anni nell’armata al comando del duca de Broglie, rientra a Parigi dove si dedica allo studio della medicina, della meteorologia e della botanica. Importantissimo sono i suoi lavori “La flore française”, compilato con il metodo dicotomico da lui introdotto per la classificazione delle piante (ancora oggi utilizzato)  e la “Encyclopédie methodique”. Nel 1809 vedeva la luce “Philosophie zoologique”, in cui era esposta la sua teoria dell’evoluzione, che suscitò critiche da parte dei contemporanei.

Con la pubblicazione nel 1809 dell’opera Philosophie zoologique, Lamarck giunse alla conclusione che gli organismi, così come si presentavano, fossero il risultato di un processo graduale di modificazione che avveniva sotto la pressione delle condizioni ambientali. In poche parole l’uso continuato di alcune o tutte le parti del corpo porta a modificazioni nell’essere vivente che possono essere ereditate dalla progenie.

Nel tentativo di dare una spiegazione a quella che era una prima teoria evoluzionista, egli basò la sua teoria su tre idee:

• La grande varietà di viventi: Lamarck riteneva che poche specie fossero riuscite a mutare nel corso degli anni.
• L’uso e il non uso degli arti: secondo Lamarck, le specie avevano con il tempo sviluppato gli organi del loro corpo che permettevano di sopravvivere e di adattarsi all’ambiente. Per spiegare questa idea ricorse all’esempio delle giraffe: in un primo momento, secondo Lamarck, sarebbero esistite solo giraffe con il collo corto; queste ultime,per lo sforzo fatto per arrivare ai rami più alti, sarebbero poi riuscite a sviluppare collo e zampe anteriori e quindi ad avere quindi organi adatti alle circostanze.
• L’ereditarietà dei caratteri acquisiti: Lamarck credeva che le specie tramandassero i caratteri acquisiti (il collo e le zampe più lunghi nel caso delle giraffe) ai discendenti.

La teoria evoluzionista successiva ha poi abbandonato la teoria lamarckiana, soprattutto per quanto riguarda l’ereditarietà dei caratteri acquisiti: è ormai appurato che le mutazioni somatiche (che riguardano cioè il corpo) non si possono trasmettere ereditariamente, perché esse non intervengono sul patrimonio genetico dell’individuo che sarà poi trasmesso alla progenie.

Nonostante ciò, Lamarck rimane il primo scienziato ad affermare una teoria evoluzionista che affermasse la mutazione delle specie nel corso del tempo (idea che sarà poi condivisa da Darwin). In questo modo infatti Lamarck portava la biologia fuori dal creazionismo e fondava una prospettiva dinamica della storia della natura.

L’esperimento è stato descritto da Ressler e Dias sul numero di dicembre della rivista Nature Neuroscience. Ed è abbastanza semplice. Un topo viene esposto in un ambiente chiuso all’acetofenone, una sostanza chimica che per il suo odore intenso è utilizzato nella produzione dei profumi. Nel medesimo tempo il topo viene sottoposto a una piccola ma fastidiosa scarica elettrica. Il topo associa l’odore al dolore. Poi svolge la sua vita riproduttiva. Ha dei figli. E poi dei nipoti. Ma, sorpresa, quando i figli e i figli dei figli vengono esposti a loro volta all’acetofenone, entrano nel panico. È come se “ricordassero” l’esperienza del padre e del nonno e si aspettassero di provare dolore.

Ressler e Dias sostengono che non è un caso. Perché il cervello dei topolini figli e nipoti ha ereditato la modifica strutturale subita dal cervello del topo originario in seguito all’esperienza che associa l’odore dell’acetofenone al dolore fisico. Il topo originario ha dunque trasmesso alla sua discendenza un carattere acquisito nel corso della sua vita. Possibilità prevista dalla teoria dell’evoluzione biologica che Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, cavaliere di Lamarck, propose nel 1809 nella sua opera più celebre: la Philosophie zoologique. Ma sostanzialmente negata dalla teoria dell’evoluzione biologica per selezione naturale del più adatto che Charles Darwin propose nella nel 1859 in una delle opere, giustamente, più note di tutta la storia della scienza: On the origins of species by means of natural selection.

Com’è noto la teoria darwiniana è oggi quella dominante in biologia: dimostrata da una serie enorme di fatti empirici indipendenti. Essa si fonda su due presupposti: l’ereditarietà con modificazioni dei caratteri che determina la generazione casuale di diversità tra gli organismi; la selezione naturale degli individui più adatti a sopravvivere nell’ambiente e dunque ad avere, su base statistica, un maggiore successo riproduttivo. Darwin non conosceva il meccanismo mediante il quale i genitori trasmettono alla prole i propri caratteri, ma con modificazioni. La genetica oggi ci fornisce la spiegazione molecolare. I caratteri ereditari sono inscritti nel Dna che i genitori trasmettono, con modificazioni casuali appunto, alla loro prole. La selezione naturale premia statisticamente le modificazioni che offrono un vantaggio adattativo e puniscono quelle che rappresentano uno svantaggio.

Un’esperienza – come l’esposizione all’acetofenone o il dolore provocato da una scossa elettrica – non modifica il Dna. Dunque, secondo la teoria genetica della selezione naturale, non può essere trasmessa ai figli. E, infatti, Ressler e Dias non hanno trovato alcuna modificazione del Dna nei loro topolini associabile al combinato disposto dell’esposizione all’acetofenone e del dolore provocato dalla scossa elettrica. E, allora, come si spiega il “ricordo” che i figli e i nipoti hanno dell’esperienza del topo originario?

La spiegazione sta nell’epigenetica. Ovvero alle cause esterne al Dna che determinano anche la stessa espressione del Dna. Nello specifico dell’esperimento di Ressler e Dias, i topolini hanno nei loro cervelli un numero maggiore di neuroni sensibili all’acetofenone e questi neuroni sono associati ai neuroni sensibili al dolore. Ma come l’informazione epigenetica si trasmette di genitore in figlio non è chiara. Ressler e Dias suggeriscono (ma non provano) che il meccanismo possa essere associato alla metilazione del Dna.

Non entriamo nei dettagli. E diamo per scontato ciò che del tutto scontato non è (l’esperimento va verificato): che i topolini studiati ad Atlanta abbiano ereditato dal padre o dal nonno la sensazione di paura abbinata all’odore dell’acetofenone. La trasmissione ereditaria dei caratteri acquisiti osservata da Ressler e Dias non costituisce una novità. Sono molti anni che i biologi forniscono prove piuttosto fondate sulla trasmissione di alcuni caratteri acquisiti. È stato dimostrato, per esempio, che i bambini olandesi nati da genitori che hanno subìto la fame negli anni Quaranta, hanno ereditato una maggiore propensione al diabete o alle malattie cardiovascolari. E già cinquant’anni fa l’americano Tracy Morton Sonneborn dimostrò che il Paramecium aurelia, un protozoo, può trasmettere alla progenie le cicatrici superficiali che ha acquisito.

Possiamo dunque parlare di una rivincita di Lamarck su Darwin? Senza nulla togliere al genio del naturalista francese, la risposta alla domanda è: certamente no. Per due semplici motivi. Il primo è che la selezione naturale resta di gran lunga un meccanismo evolutivo più universale e potente della trasmissione ereditaria per via epigenetica. Il secondo è che lo stesso Charles Darwin sosteneva che la selezione naturale è il meccanismo principale, ma non l’unico, dell’evoluzione biologica. Il grande naturalista inglese sapeva che nessuno può mettere le briglie alla natura. L’evoluzione è pluralista. E utilizza tutti i mezzi che la natura le mette a disposizione.

Pietro Greco
"Il Bo, il giornale dell'Università di Padova"

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