Nel 1917, cento anni fa, lo scozzese D’Arcy Thompson pubblica un libro, On Growth and Form (poi tradotto in italiano con il titolo Crescita e Forma) destinato a diventare il manifesto di una teoria dell’evoluzione biologica diversa e, addirittura, antagonista a quella di Charles Darwin.

In realtà, più che una teoria vera e propria, quella inaugurata da D’Arcy Thompson è più un approccio culturale, una scuola di pensiero. Qualche citazione ci aiuterà a capire l’impostazione del naturalista scozzese: «Il mio unico proposito è di mettere in rapporto con le definizioni matematiche e le leggi fisiche alcuni dei più semplici fenomeni esteriori dell’accrescimento organico, della struttura e della forma, considerando come ipotesi che il complesso dell’organismo sia un insieme meccanico e naturale». In altri termini, Thompson pensa che lo sviluppo delle forme e della struttura degli organismi viventi non sia dovuta tanto a piccole modificazioni casuali sottoposte alla selezione naturale, come aveva sostenuto (e documentato) Charles Darwin, ma alle leggi matematizzate della fisica. D’Arcy Thompson è chiaro a proposito: «Per capire come un corpo si accresca e lavori, la fisica è a mio modesto avviso l’unica maestra e guida,come per qualsiasi altra cosa terrena su questa Terra».

È su questa base che lo scozzese getta le basi della morfogenesi, ovvero del suo pensiero sulla generazione delle forme nel mondo animale, vegetale e, più in generale, nel mondo biologico. In pratica, Thompson considera gli organismi viventi delle macchine, che rispondono alle leggi (geometriche) della meccanica.

Certo, D’Arcy Thompson era critico rispetto al darwinismo. Già nel 1884 lo aveva sottoposto a dura critica in un lavoro, Some Difficulties of Darwinism, presentato alla British Association for the Advancement of Science. Tuttavia, in Crescita e Forma non nega che la selezione naturale giochi un ruolo nell’evoluzione biologica. Nega che ne sia il motore. Ruolo centrale che, invece, attribuisce alla meccanica.

La prima edizione di On Growth and Form è un grosso volume di oltre 700 pagine, che diventeranno 1.100 e più nella seconda edizione, pubblicata nel 1942. Entrambe sono piene zeppe di esempi di correlazione tra forme biologiche, fenomeni meccanici e spiegazioni geometriche. Per esempio, per spiegare la fillotassi, ovvero l’ordine con cui le varie parti delle piante, come le foglie o i fiori, si distribuiscono nello spazio, fa ricorso anche alle serie di Fibonacci. E nel XVII capitolo, dedicato a The Comparison of Related Forms, propone che le diverse forme assunte dagli animali possono essere descritte partendo da pochi prototipi sottoposti a semplici trasformazioni geometriche.
È in quest’ottica che D’Arcy Thompson di fatto propone un percorso di progresso delle forme viventi. O meglio di graduale trasformazione dal semplice al complesso. Una trasformazione che lascia poco spazio al caso e ne concede molto alla necessità. Possiamo dire che la teoria dei campi morfogenetici o, più semplicemente, la morfogenesi riguarda i processi di creazione (e di distruzione) di forme che sono indipendenti dalla natura del substrato. La morfogenesi vanta padri nobili e antichi: primo fra tutti, Aristotele. Ma gli studi effettuati da Thompson, sulla crescita, sullo sviluppo e sulle forme assumono, all’inizio del Novecento, un notevole valore culturale. Perché hanno consentito di guardare alla biologia con occhi diversi e da un’ottica diversa. L’ottica è quella della morfologia. Gli occhi, quelli della fisica, della matematica e, soprattutto, della geometria, che pur essendo limitati nella descrizione dei fatti biologici, sono occhi piuttosto potenti. Soprattutto se considerati occhi complementari e non sostitutivi della descrizione biologica.
L’approccio di D’Arcy Thompson ha avuto comunque il torto di giungere troppo in anticipo sui tempi e non ha avuto seguito immediato in biologia. Feroci, per esempio, sono stati i giudizi di Peter Medawar. L’influenza in biologia di Crescita e Forma, ha scritto il biologo inglese è stata «intangibile e indiretta». Quanto a D’Arcy, sostiene ancora Medawar, è stato un grande – forse il più grande – comunicatore di scienza del Regno Unito. Ma non era uno scienziato. In realtà, D’Arcy Thompson era una persona molto colta, che si muoveva senza difficoltà in ogni ambito del sapere. E la sua influenza culturale in biologia non è stata né intangibile né indiretta.

Certo, il suo approccio aveva dei limiti. Per esempio, nell’esaminare i processi biologici non prende affatto in considerazione la chimica. E sottovaluta troppo la selezione naturale. Ma questo approccio ha avuto numerosi e importanti epigoni. In tempi piuttosto recenti è stato recuperato da biologi quali Aleksander Gurvič, Paul Weiss e Conrad Waddington. Tra gli anni ’70 e ’80 il matematico francese René Thomha dedicato molto tempo e un libro intero allo studio delle forme biologiche. Alcuni – da Rupert Sheldrake a Brian Goodwin – hanno cercato di costruire sulla morfogenesi e sulla generazione delle forme un nuovo paradigma evolutivo unificante. D’Arcy Thompson ha poi ispirato un’intera schiera di disegnatori che si sono impegnati, sulla sua scia, nello studio delle forme.

Certo il progetto originario non è riuscito, soprattutto quando la morfogenesi è stata proposta come alternativa alla teoria darwiniana. Tuttavia è anche vero che l’evoluzionismo moderno tiene ben conto dei vincoli fisici (e geometrici) in biologia. E, soprattutto, studio delle strutture e darwinismo hanno trovato una sintesi – la giusta sintesi – in quella branca di studi che ha avuto un grande successo negli ultimi venti anni: la biologia evolutiva dello sviluppo, più nota come evo-devo, che studia il rapporto della crescita di un organismo (ontogenesi) in rapporto a quella della specie di appartenenza (filogenesi).

Alla luce di questa disciplina, la proposta di D’Arcy Thompson appare oggi non certo esaustiva, ma tutt’altro che intangibile e indiretta.

Pietro Greco, da Micron