L’evoluzione biologica: un viaggio non lineare attraverso la diversità della vita

Immagina di osservare una fotografia che ritrae i tuoi bisnonni, nonni e genitori in successione. Osservando attentamente, noteresti sicuramente delle somiglianze tra di loro, ma allo stesso tempo, ogni generazione apparirebbe diversa rispetto a quella precedente. Questo fenomeno rappresenta il concetto fondamentale dell’evoluzione: la discendenza con modificazione. Nel corso di molte generazioni, si possono verificare sorprendenti cambiamenti e adattamenti. È proprio grazie a questo processo che la vita sulla Terra ha sviluppato una straordinaria diversità.

Per lungo tempo, l’evoluzione è stata interpretata erroneamente come un percorso lineare che porta verso organismi “migliori” o “superiori”. Un esempio emblematico di questa concezione è rappresentato dall’illustrazione di Rudolph Zallinger del 1965 per Time-Life intitolata “La strada verso”, che raffigura l’evoluzione graduale degli esseri umani da antenati simili alle scimmie fino all’uomo moderno. Questa visione, estesa oltre il genere umano, ha influenzato le prime teorie paleontologiche sulla vita antica, sostenendo l’idea dell’ortogenesi o evoluzione progressiva, secondo la quale ogni generazione di una linea evolutiva si sarebbe evoluta verso forme sempre più sofisticate o ottimizzate.

Tuttavia, l’evoluzione non segue un percorso prefissato verso un obiettivo finale. Gli organismi evolvono attraverso la selezione naturale, che può agire in modo imprevedibile e indirizzare l’evoluzione in direzioni inaspettate. Ad esempio, consideriamo il caso dei dinosauri e dei mammiferi. Per oltre 150 milioni di anni, i dinosauri hanno esercitato una forte pressione selettiva sui mammiferi giurassici, costringendoli a rimanere di dimensioni ridotte e a vivere sottoterra per evitare l’estinzione. Tuttavia, circa 66 milioni di anni fa, l’impatto dell’asteroide Chicxulub ha causato l’estinzione di gran parte dei dinosauri non aviari, consentendo ai mammiferi di evolversi e di occupare nuovi spazi ecologici, dando infine origine a forme più complesse, tra cui l’uomo.

Felce dall'aspetto riccio — Fronde che si schiudono della felce di Natale

Polystichum acrostichoides

Nel 1893, il paleontologo belga Louis Dollo ha introdotto il concetto secondo il quale un organismo, una volta evoluto fino a un certo punto, non può tornare esattamente allo stato precedente, anche in presenza di condizioni simili. Questa idea, nota come “legge di Dollo“, suggerisce che la specializzazione rappresenti un percorso irreversibile, con gli organismi che accumulano strati di complessità che rendono difficile, se non impossibile, un ritorno a forme meno specializzate.

Tuttavia, le recenti ricerche condotte in collaborazione con Makaleh Smith, all’epoca stagista di ricerca presso l’Università di Harvard, hanno evidenziato che l’evoluzione delle strategie riproduttive nelle piante, in particolare nelle felci, può seguire percorsi non lineari. Contrariamente all’idea tradizionale di un’unica direzione evolutiva, abbiamo osservato che alcune specie di felci sono in grado di evolvere in direzioni diverse, talvolta ritornando a forme meno specializzate.

Una pianta dall'aspetto insolito — Una ricostruzione di Cooksonia, un gruppo estinto di piante vascolari con telomi, punteggiati di spore.

Matteo De Stefano/MUSE via Wikipedia/CC BY-SA

Le felci rappresentano un caso interessante in cui la flessibilità evolutiva delle piante è evidente. A differenza delle oltre 350.000 specie di piante con semi presenti sulla Terra, le felci non possiedono semi, fiori o frutti. Questa mancanza di strutture altamente specializzate consente loro di adattare le proprie strategie riproduttive in modo più flessibile rispetto ad altre piante. Le nostre scoperte suggeriscono che la specializzazione riproduttiva nelle piante non è necessariamente irreversibile e dipende dal livello di complessità raggiunto nel corso dell’evoluzione.

In un mondo in costante cambiamento, comprendere la flessibilità evolutiva degli organismi è fondamentale per prevedere come le specie risponderanno alle nuove sfide ambientali e ai cambiamenti nell’habitat. Mentre alcune linee evolutive potrebbero essere vincolate da una specializzazione eccessiva, altre, come nel caso delle felci, conservano la capacità di evolvere in direzioni diverse, anche dopo aver raggiunto uno stadio avanzato di specializzazione.

piccola felce — La felce bulbo monomorfa

Cystopteris bulbifera

In conclusione, l’evoluzione biologica non segue un percorso lineare verso un obiettivo finale, ma si manifesta come un intricato intreccio di percorsi evolutivi, con divergenze, convergenze e addirittura ritorni su se stessi. Questo studio evidenzia l’importanza di considerare la complessità e la flessibilità dell’evoluzione biologica, sottolineando che non esiste una direzione “corretta” nell’evoluzione, ma piuttosto una molteplicità di possibilità e adattamenti che gli organismi possono intraprendere per sopravvivere e prosperare in un ambiente in continua evoluzione.