L'orologiaio cieco

Creazione o evoluzione?

Richard Dawkins, Libero Sosio

• Editore: Mondadori
• Anno: 2016
• Print ISBN: 9788804560678
• eBook ISBN: 9788852072345
• Argomento: Scienze biologiche
• Categoria: Scienza generale

L'evoluzione - sostiene Dawkins in questo saggio - è cieca: non vede dinanzi a sé, non pianifica nulla, non si pone alcun fine. Eppure, come un maestro orologiaio, ha prodotto risultati di straordinaria efficacia e precisione, organi perfetti e funzioni raffinate in un crescendo di complessità che distingue nettamente gli esseri viventi dagli oggetti della fisica, affascinanti proprio nella loro semplicità. Ricco di sense of humour nella miglior tradizione britannica, L'orologiaio cieco è un libro originale, pieno di informazioni, paradossi, osservazioni inaspettate; un classico della divulgazione scientifica contemporanea che costituisce la più completa e chiara spiegazione, rivolta al grande pubblico, della teoria dell'evoluzione e della selezione naturale, oltre che una circostanziata difesa del darwinismo dai numerosi attacchi di cui oggi è fatto segno.

III

L’accumulazione di piccoli mutamenti

Abbiamo visto che gli organismi viventi sono troppo improbabili e «progettati» con troppa eleganza per potere avere avuto origine dal caso. Come vennero dunque all’esistenza? La risposta – la risposta di Darwin – è: attraverso trasformazioni graduali, passo passo, a partire da inizi semplici, da entità primordiali abbastanza elementari da potere aver avuto origine per caso. Ogni mutamento successivo nel processo graduale dell’evoluzione fu abbastanza semplice, rispetto a quello immediatamente precedente, da potersi verificare per caso. L’intera sequenza dei passi cumulativi costituisce però qualcosa di molto diverso da un processo casuale, qualora si consideri la complessità del prodotto ultimo rispetto al punto di partenza originario. Il processo cumulativo è diretto dalla sopravvivenza, un processo tutt’altro che casuale. In questo capitolo mi propongo di dimostrare l’efficacia di questa selezione cumulativa come processo fondamentale non casuale.

Se camminiamo avanti e indietro su una spiaggia ghiaiosa, noteremo che i ciottoli non sono disposti in modo casuale. Quelli più piccoli tendono tipicamente a trovarsi in zone separate che corrono lungo la spiaggia, e quelli più grandi in altre zone o strisce a sé. I ciottoli sono stati scelti, sistemati, selezionati. Una tribù che vivesse in prossimità della spiaggia potrebbe meravigliarsi dinanzi a questa manifestazione di una scelta o disposizione ordinata nel mondo, e potrebbe sviluppare un mito per spiegarla, attribuendola per esempio a un Grande Spirito in cielo, con una mente precisa e uno spiccato senso dell’ordine. Noi potremmo sorridere con aria di superiorità dinanzi a una nozione così superstiziosa, e spiegare che la disposizione ordinata dei ciottoli è stata opera in realtà delle forze cieche della fisica, in questo caso dell’azione delle onde. Le onde non hanno alcun fine e nessuna intenzione, né una mente ordinata, e neppure una mente in generale. Esse si limitano a spostare con energia i ciottoli, e si dà il caso che ciottoli grandi e ciottoli piccoli rispondano in modo diverso a questo trattamento, cosicché finiscono con l’essere trasportati a livelli diversi della spiaggia. Una piccola quantità d’ordine ha avuto origine dal disordine, senza essere pianificata da nessuna mente.

Le onde e i ciottoli costituiscono congiuntamente un esempio semplice di un sistema che genera automaticamente la non casualità. Il mondo è pieno di sistemi del genere. L’esempio più semplice che io possa concepire in proposito è quello di un buco. Solo oggetti più piccoli del buco possono passare attraverso di esso. Ciò significa che se, in principio, abbiamo al di sopra del buco una collezione di oggetti casuali e se qualche forza li scuote e li spinge a caso, dopo un po’ di tempo gli oggetti al di sopra e quelli al di sotto del buco cominceranno a essere assortiti in modo non casuale. Lo spazio al di sotto del buco tenderà a contenere oggetti più piccoli del buco stesso e lo spazio al di sopra tenderà a contenere oggetti più grossi del buco. L’umanità ha sfruttato ovviamente questo semplice principio per generare la non casualità nel semplice dispositivo noto come setaccio o crivello.

Il sistema solare è una disposizione stabile di pianeti, comete e detriti orbitanti attorno al Sole, ed è presumibilmente uno dei molti sistemi gravitanti simili nell’universo. Quanto più un pianeta è vicino al suo sole, tanto più rapidamente deve viaggiare per controbilanciare la gravità dell’astro centrale e rimanere nella sua orbita stabile. Per qualsiasi orbita data c’è una sola velocità alla quale il pianeta può muoversi continuando a restare nella sua orbita. Se esso si muovesse a qualsiasi altra velocità, o evaderebbe nello spazio o sarebbe inghiottito dal suo sole, o passerebbe in un’altra orbita. E se noi consideriamo i pianeti del nostro sistema solare, troviamo – guarda, guarda! – che ognuno di essi sta viaggiando esattamente alla velocità giusta per mantenersi nella sua orbita stabile attorno al Sole. È forse, questo, un miracolo di razionalità previdente? No, è solo un altro «crivello» naturale. È chiaro che tutti i pianeti che vediamo orbitare attorno al Sole devono muoversi esattamente alla giusta velocità per poter restare nelle loro orbite, altrimenti non li vedremmo perché non sarebbero lì! Ma altrettanto ovvio è che questa non è una prova di un disegno intenzionale. È solo un’altra sorta di crivello.

Una cernita di quest’ordine di semplicità non è di per sé sufficiente a rendere ragione delle grandi quantità di ordine non casuale che vediamo negli organismi viventi. Tutt’altro. Ricordiamo l’analogia del lucchetto a combinazione. Il tipo di non casualità generabile per mezzo di un semplice crivello è grosso modo equivalente ad aprire un lucchetto a combinazione con un solo disco combinatore: non è difficile aprire un lucchetto del genere affidandosi alla sola fortuna. Il tipo di non casualità che osserviamo nei sistemi viventi equivale invece a un gigantesco lucchetto a combinazione con un numero di dischi combinatori quasi incalcolabile. Generare una molecola biologica come l’emoglobina – il pigmento rosso del sangue – per mezzo del semplice metodo del crivello equivarrebbe a prendere tutti gli amminoacidi che compongono l’emoglobina, mescolarli assieme a caso e sperare che la molecola di emoglobina si ricostituisca per mera fortuna. La fortuna che si richiederebbe per ottenere questo risultato è inimmaginabile ed è stata usata come esempio di una cosa che confonde la mente da Isaac Asimov e da altri.

Una molecola di emoglobina è formata da quattro catene di amminoacidi attorte assieme. Consideriamo una sola di queste catene. Essa è costituita da 146 amminoacidi. Ci sono venti tipi diversi di amminoacidi, che si trovano di solito negli organismi viventi. Il numero dei modi possibili di disporre 20 tipi di cose in catene con 146 anelli è un numero inconcepibilmente grande, che Asimov chiama il «numero dell’emoglobina». È un numero facile da calcolare ma impossibile da visualizzare. Il primo anello nella catena di 146 anelli può essere uno dei 20 possibili amminoacidi. Anche il secondo anello può essere uno dei 20 amminoacidi, cosicché il numero delle possibili catene di due anelli è 20 × 20, ossia 400. Il numero delle possibili catene di tre anelli è di 20 × 20 × 20, ossia 8000. Il numero delle possibili catene di 146 anelli è 20 moltiplicato per se stesso 146 volte. È un numero sbalorditivamente grande. Un milione, come tutti sanno, è un uno seguito da sei zeri. Un miliardo è un uno seguito da nove zeri. Il numero che stiamo cercando, il «numero dell’emoglobina», è (press’a poco) un 1 seguito da 190 zeri! La probabilità di poter imbroccare per caso l’emoglobina è dunque pari a 1 a 10¹⁹⁰. E una molecola di emoglobina ha solo una piccolissima frazione della complessità di un corpo vivente. Il semplice metodo del crivello, da solo, è dunque chiaramente lontanissimo dalla capacità di generare la quantità di ordine che esiste in un organismo vivente. Questo metodo è sì un ingrediente essenziale nella generazione dell’ordine vivente, ma è molto lontano dall’essere l’intera storia. Occorre anche qualcos’altro. Per spiegare questo punto, dovrò fare una distinzione fra selezione «a passi singoli» e selezione «cumulativa». I crivelli semplici che abbiamo considerato finora in questo capitolo sono altrettanti esempi della selezione a passi singoli. L’organizzazione vivente è il prodotto della selezione cumulativa.

La differenza essenziale fra la selezione a passi singoli e la selezione cumulativa è la seguente. Nella selezione a passi singoli le entità selezionate, siano esse ciottoli o qualsiasi altra cosa, sono selezionate una volta per tutte. Nella selezione cumulativa, invece, esse «si riproducono», o in qualche altro modo i risultati di un processo di cernita vengono sottoposti a un ulteriore processo di cernita e i risultati di questo processo vengono a loro volta sottoposti a una nuova cernita…, e via dicendo. Queste entità vengono sottoposte a selezione col metodo del crivello per molte «generazioni» consecutive. Il prodotto finale di una generazione di selezione è il punto di partenza per la successiva generazione di selezione, e così via per molte generazioni. È naturale usare parole come «riprodurre» e «generazione», che hanno associazioni con organismi viventi, poiché gli organismi viventi sono gli esempi principali che noi conosciamo di cose che presentino una selezione cumulativa. Essi potrebbero essere in pratica le uniche cose soggette a una tale sorta di selezione. Per il momento, però, non voglio dare questo fatto per scontato asserendolo in modo così perentorio.

A volte le nubi, attraverso il rimescolamento casuale per opera dei venti, vengono ad assomigliare a oggetti familiari. Esistono molte fotografie pubblicate, scattate dal pilota di un piccolo aereo, di una nube che assomiglia alla faccia di Gesù, che ci fissa dal cielo. Noi tutti abbiamo visto qualche volta nubi che ci ricordavano qualcosa: un cavalluccio marino o una faccia sorridente. Queste somiglianze sono il frutto della selezione a passi singoli, in altri termini sono prodotte da una singola coincidenza. Di conseguenza non sono molto impressionanti. La somiglianza delle costellazioni dello zodiaco con gli animali da cui prendono il nome – Scorpione, Leone, Ariete e via dicendo – è così poco significativa come le predizioni degli astrologi. Noi non ci sentiamo profondamente colpiti da quella somiglianza così come lo siamo dagli adattamenti biologici, che sono i prodotti della selezione cumulativa. Noi descriviamo come misteriosa, prodigiosa o spettacolare la somiglianza, per esempio, di un insetto fogliasecca (Phyllium) a una foglia o di una mantide religiosa a un gruppo di fiori rosa. La somiglianza di una nube a una donnola è solo un po’ divertente, e merita al più di richiamare su di essa l’attenzione del proprio compagno di passeggiata. Inoltre, è abbastanza probabile che noi cambiamo presto parere circa l’oggetto a cui la nuvola assomiglia di più.

HAMLET Do you see yonder cloud that’s almost in shape of a camel?

POLONIUS By th’ mass, and ’tis like a camel indeed.

HAMLET Methinks it is like a weasel.

POLONIUS It is backed like a weasel.

HAMLET Or like a whale?

POLONIUS Very like a whale.

AMLETO Vedete laggiù quella nuvola che sembra un cammello?

POLONIO Sacripante! È un cammello davvero!

AMLETO O forse somiglia a una donnola.

POLONIO Infatti, ha la forma di donnola.

AMLETO Non pare una balena?

POLONIO Tale e quale, una balena.¹

Io non so chi sia stato il primo a dire che, dato un tempo abbastanza lungo, una scimmia che battesse a caso sui tasti di una macchina per scrivere potrebbe produrre tutte le opere di Shakespeare. La frase cruciale è, ovviamente, «dato un tempo abbastanza lungo». Supponiamo che la scimmia debba produrre non le opere complete di Shakespeare bensì solo la breve frase «Methinks it is like a weasel» («O forse somiglia a una donnola»), e noi le faciliteremo il compito dandole una macchina per scrivere con una tastiera ridotta, con le sole 26 lettere (maiuscole) e la barra per gli spazi. Quanto tempo impiegherà la nostra scimmia dattilografa a scrivere quest’unica piccola frase?

La frase comprende 28 caratteri, cosicché supporremo che la scimmia compia una serie di «tentativi» discreti di 28 battute. Se la scimmia scriverà la frase correttamente, l’esperimento sarà concluso. In caso contrario le permetteremo un altro «tentativo» di 28 battute. Io non conosco scimmie, ma per fortuna mia figlia, che ha undici mesi, è un dispositivo randomizzante sperimentato e ha accettato con un entusiasmo persino eccessivo di assumersi il ruolo di scimmia dattilografa. Ecco che cosa essa ha battuto sul computer:

UMMK JK CDZZ F ZD DSDSKSM

S SS FMCV PU I DDRGLKDXRRDO

RDTE QDWFDVIOY UDSKZWDCCVYT

H CHVY NMGNBAYTDFCCVD D

RCDFYYYRM N DFSKD LD K WDWK

JJKAUIZMZI UXDKIDISFUMDKUDXI

Mia figlia non dispone però di tutto il suo tempo, cosicché fui costretto a programmare il computer per simulare un bambino piccolo o una scimmia che battessero a caso sulla tastiera:

WDLDMNLT DTJBKWIRZREZLMQCO P

Y YVMQKZPGJXWVHGLAWFVCHQYOPY

MWR SWTNUXMLCDLEUBXTQHNZVJQF

FU OVAODVYKDGXDEYVMOGGS VT

HZQZDSFZIHIVPHZPEKTPWVOVPMZGF

GEWRGZRPBCTPGQMCKHFDBGW ZCCF

eccetera, eccetera. Non è difficile calcolare quanto tempo dovremmo ragionevolmente attendere perché il computer randomizzato (o il bambino piccolo o la scimmia) batta la frase «Methinks it is like a weasel». Si pensi al numero totale di frasi possibili della lunghezza giusta che la scimmia o il bambino piccolo o il computer randomizzato potrebbero battere. È lo stesso tipo di calcolo che abbiamo fatto per l’emoglobina, e produce un risultato similmente grande. Nella prima posizione ci sono 27 lettere possibili (contando come una lettera anche lo «spazio»). La probabilità che la scimmia imbrocchi subito la prima lettera – M – è perciò di 1 a 27. La probabilità di indovinare le prime due lettere – ME – è uguale alla probabilità di ottenere la seconda lettera – la E – giusta, dato che sia già stata imbroccata la prima lettera – la M –; abbiamo perciò (1/27) × (1/27), che è uguale a 1/729. La probabilità di azzeccare la prima parola – METHINKS – è di 1/27 per ciascuna delle 8 lettere, e quindi (1/27) × (1/27) × (1/27) × (1/27)… ecc. sette volte, ossia (1/27) elevato all’ottava potenza. La probabilità di ottenere in questo modo l’intera frase di 28 caratteri è di (1/27)²⁸, ossia (1/27) moltiplicato 27 volte per se stesso. Questa probabilità è molto piccola, circa 1 su 10.000 milioni di milioni di milioni di milioni di milioni di milioni. Per esprimerci in termini moderati, ci vorrebbe molto tempo per ottenere la frase che cerchiamo, per non parlare di battere a macchina le opere complete di Shakespeare.

Quanto ho detto vale però per la selezione di variazioni casuali a passi singoli. Ma che dire della selezione cumulativa? Quanto più efficace dovrebbe essere questo tipo di selezione? La risposta è: molto, molto più efficace, forse più di quanto possiamo renderci conto a prima vista, anche se, a rifletterci sopra un po’ di più, si vede che è una cosa quasi ovvia. Usiamo di nuovo la nostra scimmia computerizzata, ma con una differenza determinante nel suo programma. La scimmia comincia di nuovo scegliendo una sequenza casuale di 28 lettere, esattamente come nel primo esperimento:

WDLMNLT DTJBKWIRZREZLMQCO P

Ora però essa «si riproduce a partire da» questa frase casuale. Essa duplica la frase ripetutamente, ma con una certa probabilità di errore casuale – «mutazione» – nella copiatura. Il computer esamina le frasi mutanti nonsense, la «progenie» della frase originaria, e sceglie quella che, per quanto poco, assomiglia di più alla frase bersaglio, «Methinks it is like a weasel». In questo caso la frase vincente della «generazione» successiva risulta essere:

WDLTMNLT DTJBSWIRZREZLMQCO P

Non si può certo dire che ci sia un miglioramento molto chiaro! Ma si ripete il procedimento, dalla frase «nasce» un’altra «progenie» mutante e viene scelto un nuovo «vincitore». Questo procedimento continua una generazione dopo l’altra. Dopo dieci generazioni la frase scelta per essere «riprodotta» è:

MDLDMNLS ITJISWHRZREZ MECS P

Dopo venti generazioni:

MELDINLS IT ISWPRKE Z WECSEL

A questo punto l’occhio della fede si convince di poter vedere una somiglianza con la frase bersaglio. Dopo trenta generazioni non è più lecito alcun dubbio:

METHINGS IT ISWLIKE B WECS...

Indice dei contenuti

• Copertina
• Frontespizio
• L’orologiaio cieco
• Prefazione
• I. Spiegare il molto improbabile
• II. Progetto razionale
• III. L’accumulazione di piccoli mutamenti
• IV. Scorribande attraverso il mondo animale
• V. Il potere e gli archivi
• VI. Origini e miracoli
• VII. Evoluzione costruttiva
• VIII. Esplosioni e spirali
• IX. Puntualizzazione sul puntuazionismo
• X. L’unico vero albero della vita
• XI. Rivali condannate
• Bibliografia
• Copyright