domenica 10 gennaio 2021

La spiegazione del sesso

Secondo il genetista e biologo sovietico (emigrato in USA) Teodosij Dobžanskij "Nulla in biologia ha senso se non alla luce dell'evoluzione". La cosa divertente per un non professionista ma curioso è che entro certi limiti questa affermazione si può sperimentare osservando il mondo vivente e ponendosi delle semplici domande, di quelle che potrebbe fare un bambino. Una di queste è "perchè esistono i maschi e le femmine?".

Effettivamente è conoscenza comune il fatto che la stragrande maggioranza degli esseri viventi (animali e vegetali) sono caratterizzati dalla divisione di genere in maschi e femmine, spesso statisticamenti presenti al 50%. Immagino che si possano raccontare parecchie eccezioni in merito a questo fatto e che gli addetti ai lavori ne sappiano parecchio. Ma la "regola" della suddivisione di una specie in maschi e femmine rimane un fatto talmente diffuso che normalmente non ci si fa neppure caso, si tende a dare per scontato. E come tutte le cose che ci sembrano scontate in genere non se ne cerca una spiegazione.

Questa suddivisione è peraltro percepita dal singolo individuo verso gli altri individui della sua stessa specie in forma estremamente primitiva, cioè istintiva e in genere molto affidabile. La cosa che mi ha sempre stupito (ma in fondo non c'è niente di cui stupirsi) è la velocità con cui chiunque riconosce il sesso delle persone che incontra, credo che sia anche la prima cosa che inconsciamente si osserva in una persona, non ce se ne fa neanche caso. E' vero che le tradizioni culturali, che hanno sempre cercato di distinguere in vari modi anche visivi i due sessi, aiutano all'individuazione, ma il fatto che lo facciano è altrettanto significativo, evidentemente è importante riuscire a fare il prima possibile questa distinzione. Spesso poi ci si accorge che non è necessario valutare questi segnali esteriori aggiunti dalle convenzioni sociali. Qualche volta mi diverto ad indovinare il sesso delle persone che, con casco e protezioni varie, passano per strada su mezzi a due ruote. Ho sempre la sensazione di essere infallibile. L'unica situazione di fallibilità è ovviamente quella dei neonati o bimbi particolarmente giovani, dove i caratteri sessuali non si sono ancora espressi in nessun modo evidente. Da notare che questa notevole capacità scompare totalmente quando si guardano altre specie viventi (in tal caso ci si accorge di avere una bassa capacità anche solo di riconoscere individui diversi).

Ma dunque perchè esistono i maschi e le femmine? Seguendo l'osservazione di Dobžanskij si può provare a cercare una spiegazione nell'evoluzione, ed effettivamente la si trova molto facilmente, anche se non si è degli esperti nel campo. Quali sono le principali caratteristiche su cui lavora l'evoluzione?

Una è certamente la replicazione. Qualunque essere vivente (non so se ci siano delle eccezioni, ma nel caso per l'appunto non sarebbero la regola) ha la capacità di produrre altri esseri viventi. Questa caratteristica è ben evidente dal punto di vista macroscopico ma ormai sappiamo che ha una sua controparte a livello microscopico che tra l'altro mette in luce l'universalità del meccanismo. Il DNA è un archivio di informazioni per la costruzione di un essere vivente e la regolazione di tutti i suoi processi biochimici che ha la capacità di replicarsi, cioè di fare copie di sè stesso utilizzabili per costruire un altro individuo indipendente. Questa capacità si basa su un meccanismo altamente affidabile, visto che qualunque errore di trascrittura del codice potrebbe avere conseguenze disastrose, quantomeno altamente imprevedibili.

Ma la sola caratteristica di replicazione non può "avviare il motore dell'evoluzione". La seconda caratteristica è la capacità di produrre variabilità nel codice, in modo da esporre questa variabilità alle caratteristiche dell'ambiente che seleziona le variazioni con la fitness migliore, cioè quelle che danno all'individuo la maggiore probabilità di arrivare a replicarsi a sua volta. Ma come si può produrre efficaciemente la variabilità necessaria? Da una parte la replicazione deve essere un processo altamente affidabile, dall'altra una replicazione esatta non può produrre alcuna variabilità. La via di mezzo è un meccanismo di replicazione con un basso tasso di errore, dovuto ad effetti casuali e ad effetti indotti dallo stesso ambiente. In tal modo si può "esplorare" il possibile attraverso l'accumularsi di questi errori, opportunamente guidati, generazione dopo generazione, dagli effetti di selezione dell'ambiente. Ora ci siamo, l'evoluzione può partire.

Per quello che ho appena detto l'evoluzione si presenta come un processo in grado di mantenere stabilmente le soluzioni trovate ma anche in grado di produrre innovazioni su cui misurare gli effetti dell'ambiente, attraverso meccanismi molto cauti di esplorazione del possibile, che attraversano molte generazioni di individui (e che rendono i tempi evolutivi enormemente lunghi, come ben sappiamo).

Tra le tante soluzioni esplorative ci saranno sicuramente tutte quelle che riescono a migliorare i meccanismi (controllati) di variabilità che gli organismi riescono ad esporre alla selezione ambientale. Una di queste è indubbiamente l'invenzione del sesso. Dal punto di vista microscopico il sesso ha l'effetto di "mescolare" il patrimonio genetico di due distinti individui con metodi di fatto abbastanza complessi che hanno lo scopo di mantenere un genoma coerente con le caratteristiche della specie (mescolare del tutto a caso produrrebbe solo dei mostri), ma diciamo che questo è un dettaglio per specialisti. E' però evidente che questa strategia aumenta sensibilmente la capacità di una specie di produrre variazione genetica dandole così la possibilità di esporre all'ambiente una maggiore "superficie" di lavoro. E' un vantaggio evolutivo netto, e per questo si tratta di una strategia estremamente diffusa in natura. La specie che usa il sesso avrà un tasso evolutivo di gran lunga maggiore rispetto alle specie che non lo usano. Ovviamente per poter far funzionare la riproduzione basata sul sesso, che richiede la collaborazione di due individui (i quali da soli non sono in grado di riprodursi, almeno nelle specie in cui la divisione dei sessi è netta, che sono la maggioranza), è necessario che questi sviluppino contenstualmente un istinto particolarmente spiccato per le attività necessarie alla riproduzione. Tra le quali anche la capacità innata e quasi inconsapevole di riuscire a distinguere gli individui del sesso opposto.

Lo so, i dettagli sarebbero tanti, compreso quello che fa riferimento alla domanda iniziale ("perchè esistono i maschi e le femmine?"), nel senso che una cosa è trovare una spiegazione del sesso un'altra è quella di spiegare perchè esistono nella maggior parte dei casi due sessi separati. Diciamo che probabilmente è una questione di economia di risorse, o di organizzazione, che rende probabilmente vantaggioso spartirsi il difficile compito della riproduzione (dividendo l'atto dell'inseminazione da quello della gestazione). D'altro canto questa separazione non è sempre così rigida, questo lo sanno anche i non specialisti. In molte specie (in particolare molti pesci) gli individui hanno entrambi i sessi (ermafroditismo) o cambiano sesso anche più di una volta nel corso della loro vita.

Ma io volevo solo fare un esercizio sulla famosa frase di Dobžanskij.


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