sabato 15 novembre 2014

Il Dawkins egoista - 3

Continuo con la pubblicazione di alcuni passi del fondamentale libro di Richard  Dawkins intitolato IL GENE EGOISTA. Le pagine che seguono, sempre tratte dalla parte iniziale del libro, parlano della comparsa, sulla scena del mondo, del mitico  “replicatore”. Dopo di lui, nulla sarà più come prima.
LUMEN


<< In principio era la semplicità. È già abbastanza difficile spiegare come sia cominciato un universo semplice. Do per scontato che sarebbe ancora più difficile spiegare l’improvviso spuntare di un ordine complesso — come la vita, oppure un essere capace di crearla.
La teoria di Darwin dell’evoluzione per selezione naturale è soddisfacente perché ci svela come la semplicità può trasformarsi in complessità; come degli atomi disordinati possono raggrupparsi in strutture sempre più complicate fino a produrre delle persone.

Darwin fornisce una soluzione, l’unica sostenibile finora proposta, al profondo problema della nostra esistenza. Cercherò di spiegare questa grande teoria in un modo più generale di quanto si faccia di solito, cominciando dal tempo precedente l’inizio dell’evoluzione stessa. La darwiniana “sopravvivenza del più adatto” è in realtà un caso particolare di una legge più generale: la sopravvivenza di ciò che è stabile.

L’universo è popolato da cose stabili. Una cosa stabile è una collezione di atomi abbastanza permanente o abbastanza comune da meritare un nome. Potrebbe trattarsi di una collezione unica di atomi, come il monte Cervino, che dura abbastanza a lungo da meritare un nome.
O potrebbe essere una classe di entità, come le gocce di pioggia, che nascono abbastanza frequentemente da meritare un nome collettivo, anche se ciascuna di loro singolarmente ha una vita molto breve.

Le cose che vediamo intorno a noi, e che pensiamo necessitino di una spiegazione — le rocce, le galassie, le onde dell’oceano — sono tutte, in modo maggiore o minore, strutture stabili di atomi. Le bolle di sapone tendono ad essere sferiche perché questa è una configurazione stabile per delle sottili pellicole piene di gas.
Dentro un’astronave, l’acqua è stabile anche in globuli sferici, ma qui sulla terra, dove c’è la gravità, la superficie stabile per l’acqua in quiete è piatta e orizzontale. I cristalli di sale tendono ad essere cubici perché questo è un modo stabile di impacchettare insieme ioni di sodio e di cloro.

Nel sole, gli atomi più semplici di tutti, gli atomi di idrogeno, si fondono per formare atomi di elio perché, nelle condizioni che prevalgono lì, la configurazione di elio è più stabile. Altri atomi ancora più complessi si formano nelle stelle in tutto l’universo, sin dal tempo del “Big Bang” che, secondo la teoria prevalente, diede inizio all’universo. È da qui che si generarono gli elementi del nostro mondo.
A volte, quando gli atomi si incontrano, si legano insieme in reazioni chimiche per formare molecole, che possono essere più o meno stabili. Tali molecole possono essere molto grandi.

Un cristallo come un diamante può essere considerato una molecola singola, eccezionalmente stabile in questo caso, ma è anche una molecola molto semplice, poiché la sua struttura atomica interna si ripete all’infinito. Nei moderni organismi viventi ci sono altre grandi molecole che sono molto complesse, e la loro complessità si rivela su vari livelli.
L’emoglobina del nostro sangue è una tipica molecola di proteina. È fatta da catene di molecole più piccole, gli aminoacidi, ognuna delle quali contiene qualche decina di atomi organizzati secondo una struttura precisa. Nella molecola di emoglobina ci sono 574 molecole di aminoacidi.

Queste sono organizzate in quattro catene, che si avvolgono l’una attorno all’altra per formare una struttura globulare tridimensionale di stupefacente complessità. Un modello di molecola di emoglobina assomiglia a un denso cespuglio di rovi.
Ma, diversamente da un vero cespuglio, non è una struttura improvvisata, ma una precisa struttura invariante, ripetuta in modo identico, senza neanche un pezzettino o una curva fuori posto, più di seimila milioni di milioni di milioni di volte in un corpo umano medio.

La precisa forma a cespuglio di una molecola di proteina come l’emoglobina è stabile nel senso che due catene che consistono delle stesse sequenze di aminoacidi tenderanno, come due molle, ad assestarsi esattamente nella stessa struttura di spirale tridimensionale. Nel vostro corpo, dei cespugli di emoglobina si stanno assestando nella loro forma “preferita” ad una velocità di circa 4000 milioni di milioni al secondo, ed altre vengono distrutte alla stessa frequenza.

L’emoglobina è una molecola moderna, che uso solo per illustrare il principio che gli atomi tendono ad assestarsi in strutture stabili. La cosa importante è che, prima della nascita della vita sulla terra, potrebbe essere avvenuta qualche rudimentale evoluzione di molecole, grazie a normali processi di fisica e chimica.
Non c’è bisogno di pensare ad una progettazione, ad uno scopo, o a una direzione di qualche tipo. Se un gruppo di atomi in presenza di energia si assesta in una struttura stabile, tenderà a restare in quel modo. La prima forma di selezione naturale fu semplicemente una selezione delle forme stabili e una scomparsa di quelle instabili. Non c’è niente di misterioso in tutto questo. Doveva succedere per definizione.

Da questo, naturalmente, non segue che si possa spiegare l’esistenza di entità complesse come le persone esattamente con gli stessi principi e niente più.
È inutile prendere la quantità giusta di atomi e shakerarli insieme con l’aiuto di qualche energia interna, sperando che da soli si assestino nella struttura giusta, e che venga fuori Adamo! Con questa tecnica potreste produrre una molecola di qualche decina di atomi, ma una persona è fatta di più di 1000 milioni di milioni di milioni di milioni di atomi.
Per creare una persona, dovreste scuotere il vostro cocktail-shaker biochimico per un tempo così lungo che l’intera età dell’universo sembrerebbe al confronto un battito di ciglia, ed anche allora non ci riuscireste.

È qui che la teoria di Darwin, nella sua forma più generale, viene alla riscossa. La teoria di Darwin entra in gioco dove la storia della lenta costruzione delle molecole esce di scena.
Il racconto dell’origine della vita che sto per dare è necessariamente speculativo; per definizione, nessuno si trovava in quei paraggi ad assistere.
Esiste un certo numero di teorie rivali, ma hanno tutte certe caratteristiche in comune. 

L’esposizione semplificata che darò non è probabilmente molto lontana dalla verità.
Non sappiamo quali materie chimiche prime fossero abbondanti sulla terra prima che comparisse la vita, ma tra le possibilità plausibili abbiamo l’acqua, il biossido di carbonio, il metano e l’ammoniaca: tutti composti semplici che sono presenti su altri pianeti del nostro sistema solare.
I chimici hanno cercato di imitare le condizioni chimiche della terra giovane. Hanno messo queste semplici sostanze in una provetta ed hanno fornito una fonte di energia come la luce ultravioletta o una scintilla elettrica — una simulazione artificiale dell’illuminazione primordiale.

Dopo qualche settimana di tutto ciò, nella provetta trovarono qualcosa di interessante: un lento brodo marrone contenente un gran numero di molecole più complesse di quelle inserite all’inizio. In particolare, sono stati trovati degli aminoacidi — i blocchi costituenti delle proteine, una delle due grandi classi di molecole biologiche.
Prima di questi esperimenti, degli aminoacidi che si formano da soli sarebbero stati considerati una diagnosi della presenza della vita. Se fossero stati scoperti, diciamo, su Marte, la vita su quel pianeta sarebbe sembrata quasi una certezza.

Nel nostro caso, però, la loro esistenza implica soltanto la presenza di qualche semplice gas nell’atmosfera e di qualche vulcano, o raggio di sole, o tempesta.
 Più di recente, simulazioni in laboratorio delle condizioni chimiche della terra prima dell’avvento della vita hanno prodotto sostanze organiche chiamate purine e pirimidine. Questi sono i blocchi costitutivi della molecola genetica, il DNA.

Processi analoghi a questi devono aver dato luce al “brodo primordiale” che i biologi e i chimici credono abbia costituito il mare di 3 o 4 mila milioni di anni fa.
Le sostanze organiche si concentrarono localmente, forse in una poltiglia che si asciugava lungo le spiagge, o in piccole gocce sospese. Sotto l’ulteriore influenza di energia come la luce ultravioletta dal sole, si combinarono in molecole più grandi.

Oggigiorno, delle grandi molecole organiche non durerebbero abbastanza a lungo da essere notate: sarebbero rapidamente assorbite e decomposte da batteri o da altre creature viventi. Ma i batteri e il resto di noi siamo arrivati tardi nella storia, e a quel tempo le grandi molecole organiche riuscivano a fluttuare indisturbate attraverso il brodo che si addensava.
A un certo punto, per caso, si formò una molecola particolarmente notevole. La chiameremo il replicatore. Il replicatore potrebbe non essere stata la molecola più grande o la più complessa di tutte, ma aveva la straordinaria proprietà di riuscire a creare copie di se stessa. Questo potrebbe sembrare un avvenimento molto improbabile. E lo era. Era straordinariamente improbabile.

Nella vita di un uomo, cose così improbabili si possono trattare come impossibili, per tutti gli scopi pratici. Ecco perché non farai mai 13 al Totocalcio. Ma nelle nostre stime umane di cosa è probabile e cosa no, non siamo abituati ad avere a che fare con centinaia di milioni di anni. Se riempissi schedine ogni settimana per 100 milioni di anni, vinceresti molto probabilmente varie volte.

In realtà una molecola che fa copie di se stessa non è così difficile da immaginare come sembra sulle prime, ed è dovuta nascere una volta sola. Pensate al replicatore come a una formina o uno stampino. Immaginatela come una grande molecola fatta di complesse catene di vari tipi di blocchi costitutivi. I piccoli blocchi costitutivi erano abbondantemente disponibili nel brodo che circondava il replicatore.
Ora supponete che ogni blocco costitutivo abbia un’affinità verso il suo stesso genere. 

Allora, ogni volta che un blocco costitutivo dal brodo viene a contatto con quella parte del replicatore con cui ha affinità, tenderà a restare attaccato lì. I blocchi che si attaccano in questo modo saranno automaticamente disposti in una sequenza che ricopia quella del replicatore stesso.
Allora è facile pensare che essi si uniscano per formare una catena stabile proprio come il replicatore originale. Questo processo potrebbe continuare per accatastamento successivo, dove ogni strato è costruito sopra l’altro. È così che si formano i cristalli.

D’altra parte, le due catene potrebbero dividersi, nel qual caso abbiamo due replicatori, ognuno dei quali può continuare e produrre ulteriori copie.
Una possibilità più complessa è che ogni blocco costitutivo abbia affinità non verso il suo stesso tipo, ma verso un altro tipo ben preciso, e questo reciprocamente. Allora i replicatori agirebbero come uno stampo che produce non una copia identica, ma una specie di “negativo”, il quale a sua volta riprodurrebbe una copia esatta dell’originale positivo.

Per i nostri scopi non importa se il processo di replicazione originale sia stato positivo-negativo oppure positivo-positivo, sebbene valga la pena di notare che gli equivalenti moderni del primo replicatore, le molecole di DNA, usano la replicazione positivo-negativo. Ciò che conta è che improvvisamente era nata nel mondo un nuovo tipo di “stabilità”.
In precedenza, è probabile che nessuna molecola in particolare fosse molto abbondante nel brodo, perché ognuna di esse dipendeva da blocchi costitutivi che si dovevano assestare per caso in una ben precisa configurazione stabile.

Ma appena nacque il replicatore, deve aver diffuso rapidamente le sue copie per tutto il mare, fino a che i piccoli blocchi costituenti divennero una risorsa scarsa, ed altre grandi molecole si formavano sempre più raramente. >>

RICHARD DAWKINS

(continua)

13 commenti:

  1. (continua)

    No Lumen, per favore, non continuare. Ma come fai a interessarti a queste cose un po' strane e complicate? Io ho letto tutto, ma sono stato molto contento di essere arrivato alla fine dell'articolo concludendo che queste cose non sono fatte per me (come del resto tante altre cose che non capisco o non riescono a d interessarmi - un po' perché non capisco, un po' perché non so se possano essermi utili). Forse sarai un po' deluso perché tu pensi che sono cose fondamentali che non si possono ignorare, che una persona che pretende di essere colta e informata non può ignorare. Evidentemente non sono d'accordo: ci sono tante cose che "uso" ma di cui non conosco il funzionamento (per es. come funziona il mouse o il telefono e tante altre cose).
    Certo puoi dirmi: ma se non capisci nemmeno queste cose tutto sommato non così difficili, e non vuoi capirle, come puoi pretendere di dire la tua in ambiti decisivi della nostra vita? Mah, Einstein suonava il violino e doveva piacergli. Io il violino o altro strumento musicale non lo so suonare, però mi piacciono certi quartetti come piacevano probabilmente a Einstein: ecco un punto d'incontro delle nostre vite! A ciascuno il suo! Senza dimenticare quelli del CERN vogliono anche i miei soldi! E mi sono definitivamente rotto di sentire sempre la stessa lagna: che tutto ciò servirà a capire la formazione del sistema solare, dell'universo, della materia ecc. Anche la sonda che si è posata adesso sulla cometa - impresa tecnica sicuramente straordinaria - servirà o servirebbe a capire meglio la formazione del sistema solare. Basta. Non ci credo nemmeno.
    Ma per carità continuino pure i loro giochini. A me interessa più la happyness che la costituzione americana almeno a parole ci garantisce (più precisamente la ricerca di questa happyness - che se poi la trovi beato te, garantita non è).
    Che discorso terre-à-terre, non trovi, indegno di uno che si dice o si crede un intellettuale.

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    1. Dài che non e' cosi' male!
      In fin dei conti cerca solo di mostrare che non e' cosi' inconcepibile a pensarsi che nel brodo primordiale si siano formate molecole che hanno cominciato ad autoreplicarsi.
      Da li' al resto della storia (proprio nel senso che si e' trattato di un processo storico) tutto e' seguito.
      (guarda cosa mi tocca fare, difendere dawkins!)

      Sulla sonda, c'e' un articolo che, in modo un po' crudo, spiega perche' e' importante, qui (altrove non sono riuscito a trovare niente che nemmeno provi a spiegare queste cose che credevo fossero di dominio comune per persone anche solo di media scolarizzazione tipo me):
      http://www.keinpfusch.net/2014/11/philae-e-rosetta.html

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    2. L'ho riguardato, la parte interessante e' quella relativa alla panspermia, e' vero che se si trovassero molecole biologiche simili a quelle terrestri sarebbe una scoperta eccezionale. Non so cosa possa fare la sonda in proposito, in rete quello che ho trovato e' abbastanza superficiale. Che strano.

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  2. Caro Sergio,
    mi dispiace che il testo ti abbia annoiato e temo che tu debba sopportare ancora un po' perchè, è già pronta da pubblicare la parte n.4.

    Mi rendo conto che si tratta di cose complicate, ma io sono convinto che le domande fondamentali che ogni uomo si pone - ovvero "ma io chi sono, da dove vengo, qual è il mio scopo, da chi dipende la mia sorte?" - trovino una risposta esauriente e completa proprio nel libro di Dawkins.
    Forse le pagine che ho scelto non sono tra le più interessanti e me ne scuso (in effetti ho preso un po' a caso), ma qui, più che nel territorio teorico della scienza speculativa, siamo nel campo molto concreto dell'antropologia, una disciplina che, per definizione, non può non interessare tutti noi.

    Coraggio, sopporta ancora per un post (oppure saltalo...).

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    1. "...siamo nel campo molto concreto dell'antropologia, una disciplina che, per definizione, non può non interessare tutti noi."

      Be', l'antropologia è sicuramente una disciplina molto interessante (ma non so se fondamentale come la ritiene I. Magli). Ma le cose che hai riferito in questo post non possono interessare molte persone, vuoi per scarsa preparazione vuoi magari anche per scarsa intelligenza. Mettiti un po' nei panni di una persona "normale" (cioè media, intelligente magari ma non troppo): cosa vuoi che ci capisca?
      Io sono di grana grossa (come tanti, forse la maggior parte), anche se poi a volte - non troppo di frequente - dimostro magari una certa acutezza.

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  3. Caro Sergio, non sottovalutare la tua "acutezza", che è notevole, come i tanti commenti a questo blog dimostrano in modo evidente.

    L'antropologia è - secondo me - la scienza delle scienze, per il semplice motivo che parla di noi: come può esserci argomento più importante da sviscerare per un uomo ?
    Purtroppo la sua evidenza è ancora modesta in quanto a parlare dell'uomo (riempiendo di errori ed inesattezze la nostra cultura) ci hanno già pensato, ciascuna per la propria parte, la religione e le ideologie.

    Ma sono convinto che un eventuale miglioramento culturale dell'umanità (sempre che sia possibile), potrà passare solo attraverso una conoscenza finalmente diffusa ed approfondita dell'antropologia.
    Come si dice: nosce te ipsum.

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  4. Sergio16 novembre 2014 05:14
    Secondo me l'antropologia accentua troppo le differenze culturali dei vari gruppi umani o popoli. Differenze che hanno sì un certo peso e contribuiscono all'identità, ma che spesso sono anche "contigenti" come dicono i filosofi, cioè non essenziali. Il colore degli occhi o dei capelli, il timbro di voce, il vestiario, persino la lingua non definiscono l'uomo, sono tutte appunto contigenze.
    Certo lingua e religione, ma anche costituzioni, filosofia eccetera sono qualcosa di più di contigenze: infatti hanno diviso e dividono l'umanità in gruppi contrapposti e rivali pronti a scannarsi, non solo per le risorse ma a difesa delle contingenze (ieri i cristiani, oggi soprattutto gli islamici). Ci sono dei progetti dell'ONU per educarci o rieducarci tutti per es. al rispetto dei diritti dell'uomo, al superamento delle barriere culturali che sono a volte ridicole mode (invitando a mettere in evidenza ciò che è comune nelle varie culture piuttosto che ciò che le separa). Direi che le mode come le culture si formano spontaneamente, sono dunque fenomeni naturali e talvolta molto caratterizzanti e non necessariamente negativi.
    Ma proprio uno come te che ha scoperto il gene egoista e si appassiona alle questioni scientifiche dovrebbe vedere che c'è qualcosa che va al di là delle culture: la scienza appunto, che è una sola per tutta l'umanità, la metacultura - di cui credo l'antropologia non si occupa, fissata com'è sul particolare, sicuramente interessante, magari anche affascinante, ma non decisivo per capirci, per essere meno aggressivi.

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    1. Temo che il processo di identificazione che e' indispensabile alla nostra definizione del se' in quanto esseri coscienti, renda impossibile, contraddittorio, eliminare l'accentuazione delle contingenze.
      Anzi, secondo me, sono li' apposta. Se ne togliamo una, se ne forma subito un'altra, per cui prima di cambiare quelle che ci sono, meglio pensarci due volte: potremmo andare in peggio.

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  5. Credo che quando si parla di antropologia bisogna intendersi sull'uso del termine.
    Quella che studia (e finisce effettivamente per esasperare) le differenze tra le varie civiltà credo che debba essere chiamata "antropologia culturale".

    Ma esiste anche una Antropologia che possiamo definire "scientifica", e che comprende, in senso lato, tutte le discipline e gli studi scientifici che hanno come oggetto l'uomo.
    Ed allora - posto che apparteniamo tutti ad un'unica specie animale - ecco che le somiglianze sorpassano di gran lunga le differenze.

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  8. @ Winston Diaz
    In effetti, come per tutte le strutture complesse, toccare qualche singolo elemento della nostra identità culturale può essere molto pericoloso, in quanto è difficile (impossibile ?) prevedere tutte le conseguenze.

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