GIUSEPPE SERMONTI

Perché la mosca non è un cavallo

Che cosa fa mosca la mosca e cavallo il cavallo? Il problema sembra così
ovvio che non val la pena porselo. Sappiamo che cosa fa albino un albino,
talassemico un talassemico e non staremo a perdere tempo di fronte a una
domanda così banale. E invece la domanda va posta, e la risposta non c'è...
Sarà una differenza di codice genetico, si dice l'uomo della strada. E non è
giusto, benché la dizione sia entrata nell'uso, e si dica "il mio codice
genetico", per dire la mia costituzione profonda e personale.
Sbagliatissimo. Il "codice genetico", cioè il cifrario della vita è identico
in tutti i viventi, dal batterio all'elefante, senza eccezioni. Tutti usiamo
lo stesso alfabeto cellulare. Allora, se non è l'alfabeto, saranno i testi
scritti con questo a differenziare le specie? La lettura dei testi che
compongono l'informazione genetica, cioè dei "geni" delle varie specie, è in
corso da più di trenta anni e ha portato alla sconcertante conclusione: i
geni sono sostanzialmente gli stessi in tutti gli animali, solo soggetti a
una minima variazione neurale che non ne altera la funzione. Un gene che
svolge una data funzione nella mosca non si distingue da quello che svolge
la stessa funzione nel cavallo. Essi sono intercambiabili. Ma allora, nasce
subito la domanda, come si sono separati, nel corso dell'evoluzione, la
mosca e il cavallo? Rispose François Jacob, pochi anni dopo: "A generare la
diversificazione degli organismi non sono state le novità biochimiche ...
Ciò che distingue una farfalla da un leone, o un verme da una balena è molto
meno una differenza nei costituenti chimici che nell'organizzazione o
distribuzione di questi costituenti". Come dire, ciò che distingue un quadro
da un altro non sono i colori usati, ma la loro dislocazione. Che cosa
stabilisce la dislocazione delle sostanze viventi? Nel moscerino dell'aceto
(drosofila) furono isolati mutanti senza occhi, con torace doppio, con zampe
al posto delle antenne. I geni interessati sono stati "mappati" e il
risultato è stato sorprendente ed emozionante. Essi si trovano tutti
adiacenti, in una serie allineati di dieci. Il primo è preposto al segmento
anteriore e via via di seguito, segmento per segmento, fino alla coda. Il
pacchetto di geni è come un moscerino in miniatura, inserito tra la baraonda
degli altri geni. La ricerca dei geni ordinatori si estese ad altre specie
animali. Al topolino, a un anfibio, alla sanguisuga e infine anche all'uomo.
E quei geni furono trovati, nel loro pacchetto, ed erano gli stessi ovunque,
nello stesso ordine, con le stesse, caratteristiche. Si arrivò alla
conclusione che tutti gli animali hanno la stessa sequenza di geni a
decretare l'ordine delle loro regioni corporali. Quel pacchetto, si
concluse, è antichissimo e universale, alla radice di tutto il regno
animale, rimasto intatto durante tutta l'evoluzione zoologica, il che vuol
dire per oltre mezzo miliardo di anni.
Un moscerino privo del gene che sovraintende alla regione oculare non ha
occhi. Se andiamo a prelevare quello stesso gene nel pacchetto regolatore di
un gattino e lo trasferiamo nell'uovo del moscerino cieco, accadrà una cosa
meravigliosa e cioè che il moscerino riacquisterà gli occhi. E i suoi occhi
saranno gli sfaccettati occhi rossi della sua specie benché il gene
regolatore provenga da un gattino con occhi tondi e azzurri. Queste sono le
sbalorditive scoperte della genetica più recente, scoperte poco note,
tuttavia, perché estranee al mito che la vita sia nel Dna, tutta nel Dna,
nient'altro che nel Dna. A questo punto il lettore si chiederà, dal momento
che il Dna è risultato così universale, che spazio rimanga all'ingegneria
genetica, al progetto genoma, ai ceppi transgenici, alla terapia genica. Il
fatto di essere ubiquitario non esime il gene dall'essere perfetto. E'
sufficiente un minuscolo difetto in un gene per metterlo fuori uso e
produrre una malattia, la cecità, la morte. Come un frustolino nel motore
può fermare un TIR. L'ingegnere genetico lavora sulle minuzie di una
macchina chimica che non sopporta errori. E quegli errori minuziosi possono
produrre malattie, deficienze, disastri. Ma non c'è idea più sbagliata di
quella che la macchina prodigiosa si sia formata attraverso la correzione di
innumerevoli difettucci, cioè attraverso una serie accidentale di
"mutazioni" vantaggiose. Le piccole differenze, i minuscoli difetti
(talvolta con esiti gravi) degli organismi sono dovuti alle mutazioni del
Dna, ma le grandi diversità, che distinguono tra loro le specie, gli ordini,
le classi e che riguardano la forma esteriore e l'organizzazione generale,
quelle non dipendono dal Dna, ma da elusive informazioni spaziali, campi
morfogenetici immateriali, archetipi indefinibili. Nessun biologo molecolare
ci dirà mai se il genoma che sta analizzando è di un genio o di un
imbecille, è di un bianco o di un nero, e neppure se è quello di una mosca o
quello di un cavallo. Ci dirà solo di quali malattie generiche è portatore,
ci rivelerà i difetti ma non le virtù. E aggiungerà che le inafferrabili
bellezze non lo interessano neppure.

Giuseppe Sermonti

Fiorenzo Facchini

L'evoluzione ha fatto un salto

Trovati i geni che governano le modificazioni degli esseri viventi; le
prospettive di Galleni, Facchini e Sermonti

Si aprono prospettive nuove, si conferma la teoria dell'evoluzione (ma non
tutte le opinioni di Darwin), e nasce anche qualche timore in più, dopo la
scoperta compiuta dai biologi dell'Università di San Diego che, in un
articolo su Nature, annunciano di aver trovato i "geni dell'evoluzione".

Con la sua ricerca, l'équipe californiana dimostra che piccoli cambiamenti
in geni importanti possono produrre risultati rapidi e di grande portata dal
punto di vista morfologico. I biologi americani dichiarano di aver scoperto
il meccanismo genetico che ha portato al passaggio dalla specie dei
crostacei a quella degli insetti, cioè a una delle principali trasformazioni
avvenute nel corso dell'evoluzione. "La vera novità è che la
macro-evoluzione di cui parla l'articolo è provocata da un piccolo
cambiamento nella struttura genica", fa notare Lodovico Galleni, docente di
zoologia all'Università di Pisa. In sostanza sono stati manipolati
(teoricamente) i geni in forza dei quali i crostacei hanno zampe sull'addome
e gli insetti no.

Sia chiaro: i ricercatori di San Diego non hanno ancora trasformato un
crostaceo in insetto ma propongono un meccanismo molecolare che potrebbe
essere stato alla base dell'evoluzione avvenuta 400 mila anni fa. Un'ipotesi
che va a collocarsi nel dibattito sulla teoria darwiniana.

Quando si parla di evoluzione, s'incontrano ancora aree opache o oscure. Una
di queste aree riguarda le cosiddette macro-evoluzioni, cioè i grandi
cambiamenti evolutivi. In altri termini: com'è che, partendo da uno stesso
organismo comune, si è formata una cavalletta da una parte e un colombo
dall'altra? si chiede Galleni. L'idea darwiniana è che tutto è dovuto a un
accumulo di piccole mutazioni. Perciò, fin qui, avrebbe ragione Darwin; ma,
secondo la ricerca pubblicata da Nature, l'effetto è rapido e non graduale
come pensava il padre della teoria evoluzionista.

In questo momento il dibattito sui meccanismi biologici che fanno passare da
una specie all'altra è ricchissimo. Le questioni aperte sono numerose,
rispetto a 40 o 50 anni fa. Sono stati trovati tanti meccanismi nuovi che
debbono ancora essere inseriti nel quadro generale della teoria
dell'evoluzione, spiega Galleni. E lui (che si occupa anche di Ogm) lancia
un allarme: "Se piccoli cambiamenti del patrimonio genetico possono
determinare grandi cambiamenti nella forma, e anche l'emergere di caratteri
non previsti, siamo proprio sicuri di poter trasferire geni da un organismo
all'altro senza alcun rischio?".

Per l'antropologo Fiorenzo Facchini, professore all'Università di Bologna, è
una semplificazione eccessiva parlare di gene o di geni dell'evoluzione,
"anche se l'esperimento dei ricercatori americani è di indubbio interesse
per la conoscenza dei meccanismi evolutivi. Sono conosciuti casi di geni che
regolano l'attività di altri geni o piani di organizzazione del vivente, e
non solo la sintesi di proteine. Alterazioni di questi geni possono portare
a grossi cambiamenti morfologici. Gli esperimenti compiuti su geni
regolatori che guidano lo sviluppo embrionale di crostacei e moscerini
permetterebbero di ipotizzare la possibilità di nuovi piani di
organizzazione in seguito a una semplice mutazione genetica. Quattrocento
milioni di anni fa potrebbe essere avvenuta la evoluzione da artropodi
acquatici simili ai crostacei, provvisti di arti per ogni segmento, agli
insetti terrestri provvisti di sei arti. In altri termini, da una semplice
mutazione genetica potrebbe derivare un piano di organizzazione molto
diverso, che sarebbe vitale. Contrariamente a quello che sostengono quanti
negano una macro-evoluzione".

Le ricerche in questa direzione vanno seguite con molta attenzione e
appaiono promettenti, osserva Facchini. "È probabile che queste modalità di
cambiamento possano essere state alla base di grosse variazioni e svolte
evolutive (purché compatibili con la vita e favorite dall'ambiente). Resta
da accertare se queste mutazioni di maggiore rilievo siano del tutto casuali
o possano avere qualche orientamento preferenziale". E aggiunge: "In ogni
caso non è in questione l'evento della creazione, perché il mondo creato da
Dio si configura come un mondo in evoluzione secondo leggi e proprietà
volute da Dio".

Galleni è d'accordo: "Questa scoperta è stata forse presentata con lo
sguardo rivolto al dibattito in corso in Usa dove un gruppo di
fondamentalisti pensa che il racconto biblico sia esattamente il racconto
storico della creazione. Da noi la questione è superata: qualsiasi scoperta
rientra nel dibattito sull'evoluzione e non riguarda la creazione".

La scoperta annunciata su Nature comporta indirettamente un meritato
riconoscimento a un grande zoologo tedesco, Richard Goldschmidt, che nel
1940 ebbe intuizioni anticipatrici parlando di hopeful monsters, "mostri
promettenti (o efficienti)". Un "eretico" secondo la genetica ufficiale,
nota Galleni. Le mutazioni di cui ci stiamo occupando, definite sistemiche
oppure omeotiche, rileva il genetista Giuseppe Sermonti, producevano
profonde modificazioni (la drosofila, che è un dittero, compariva con
quattro ali, oppure con zampe al posto delle antenne). Goldschmidt riteneva
importanti i geni controllori perché producono le grandi modifiche di cui ha
bisogno l'evoluzione, invece delle piccole mutazioni che producono modifiche
appena avvertibili le quali si accumulano nel tempo. Le mutazioni sistemiche
od omeotiche, in un colpo solo producono modifiche macroscopiche, complesse.

I risultati ottenuti dallo scienziato tedesco (che poi andò a insegnare in
Usa) fecero sperare: sembrava vicino il momento in cui si sarebbe trovata la
chiave genetica dell'evoluzione. E di quale evoluzione si sarebbe trattato?
Non certo di quella darwiniana, osserva Sermonti. L'autore della teoria
dell'evoluzione suppone che non vi sia alcun progetto nell'organismo. "E
invece le mutazioni di questo tipo, "catastrofiche" se vogliamo, sono la
dimostrazione di una struttura celata, in potenza, nell'organismo -
sottolinea Sermonti -. E dunque non la tipica mutazione darwiniana che è
semplicemente uno sbaglio, un errore".

I geni controllori di cui parlano i ricercatori Usa si trovano nel pacchetto
hox (detto anche hox cluster), composto da una decina di geni in fila, che
sono detti anche "geni architetto".