Confini aperti – seconda puntata
Pikaia ha parlato qui del convegno Confini Aperti: sul rapporto esterno / interno in biologia (Roma, 11-12 febbraio 2011). Qui invece la prima puntata del racconto.La coevoluzione dei sistemi viventi, dal DNA, RNA e proteine alla biosfera, passando per il metabolismo, le cellule, i tessuti, le colonie e infine l’organismo, ecosistema a sua volta, rende indispensabile – secondo Marcello Buiatti […]
Pikaia ha parlato qui del convegno Confini Aperti: sul rapporto esterno / interno in biologia (Roma, 11-12 febbraio 2011). Qui invece la prima puntata del racconto.
La coevoluzione dei sistemi viventi, dal DNA, RNA e proteine alla biosfera, passando per il metabolismo, le cellule, i tessuti, le colonie e infine l’organismo, ecosistema a sua volta, rende indispensabile – secondo Marcello Buiatti – una concezione estesa della selezione naturale. Quelle che Darwin chiamava correlazioni dello sviluppo sono reti di variazioni che orientano dall’interno il risultato del cambiamento evolutivo. I vincoli alla distribuzione delle basi azotate producono pattern e conformazioni con significato funzionale, anche nel DNA non codificante: la selezione lavora, oltre che sulle proteine codificate, sul DNA stesso che deve avere un’adatta distribuzione di basi. Per l’espressione dei geni (pochi ma buoni) è necessaria infatti una regolazione del contesto metabolico: nel selezionare mutanti per il colore del fiore nei gladioli, la frequenza delle mutazioni (il pool genico) diminuisce, ma ne vengono favorite alcune rispetto ad altre. Introducendo il gene per un recettore ormonale di ratto in una pianta, la pianta – con un metabolismo tanto diverso – reagisce all’intrusione, diventando un “mostro di belle speranze”, a dispetto dei pronostici classici che non avrebbero contemplato tale interazione. In alcuni casi, dal rimaneggiamento complessivo del metaboloma, tramite l’uso dei trasposoni solitamente bloccati, vengono promossi dei salti evolutivi nella direzione “giusta”: un ritorno di fiamma – una corroborazione – degli equilibri punteggiati di N. Eldredge e S.J. Gould, si direbbe. Insomma, le modificazioni proposte a ogni livello devono essere compatibili con le sempre relative selezioni interna ed esterna.
A riprova del confine mobile fra interno ed esterno, le condizioni dell’organizzazione su cui agisce la selezione naturale orientano il cambiamento evolutivo restringendo dall’interno le mutazioni possibili a livello di organismo (L.L. Whyte, 1965). Ma, prosegue Silvia Caianiello, è ancor più con la pluralizzazione degli individui evolutivi a opera della teoria gerarchica che, dagli anni ’70 (R. Lewontin), si sono sdoganati i confini tra ambiente e fenotipo e si sono moltiplicati i parametri selettivi. La selezione interna non è solo conservativa, intenta a ridurre la variabilità di un tratto, ma è anche creativa, in grado di promuovere il cambiamento evolutivo aumentando le frequenze di una variazione. Alla selezione naturale e alla variazione si aggiunge un terzo fattore: sono i vincoli (bias) dello sviluppo che complicano il confine interno/esterno, ontogenesi/filogenesi. I vincoli dello sviluppo, tema costitutivo di Evo-Devo, letti alla luce della selezione interna, si dimostrano così non solo limiti, ma processi dinamici in grado di dirigere il cambiamento evolutivo.
(Continua…)
Irene Berra
Foto di Cristiano Corsini in licenza creative commons non commerciale.
La coevoluzione dei sistemi viventi, dal DNA, RNA e proteine alla biosfera, passando per il metabolismo, le cellule, i tessuti, le colonie e infine l’organismo, ecosistema a sua volta, rende indispensabile – secondo Marcello Buiatti – una concezione estesa della selezione naturale. Quelle che Darwin chiamava correlazioni dello sviluppo sono reti di variazioni che orientano dall’interno il risultato del cambiamento evolutivo. I vincoli alla distribuzione delle basi azotate producono pattern e conformazioni con significato funzionale, anche nel DNA non codificante: la selezione lavora, oltre che sulle proteine codificate, sul DNA stesso che deve avere un’adatta distribuzione di basi. Per l’espressione dei geni (pochi ma buoni) è necessaria infatti una regolazione del contesto metabolico: nel selezionare mutanti per il colore del fiore nei gladioli, la frequenza delle mutazioni (il pool genico) diminuisce, ma ne vengono favorite alcune rispetto ad altre. Introducendo il gene per un recettore ormonale di ratto in una pianta, la pianta – con un metabolismo tanto diverso – reagisce all’intrusione, diventando un “mostro di belle speranze”, a dispetto dei pronostici classici che non avrebbero contemplato tale interazione. In alcuni casi, dal rimaneggiamento complessivo del metaboloma, tramite l’uso dei trasposoni solitamente bloccati, vengono promossi dei salti evolutivi nella direzione “giusta”: un ritorno di fiamma – una corroborazione – degli equilibri punteggiati di N. Eldredge e S.J. Gould, si direbbe. Insomma, le modificazioni proposte a ogni livello devono essere compatibili con le sempre relative selezioni interna ed esterna.
A riprova del confine mobile fra interno ed esterno, le condizioni dell’organizzazione su cui agisce la selezione naturale orientano il cambiamento evolutivo restringendo dall’interno le mutazioni possibili a livello di organismo (L.L. Whyte, 1965). Ma, prosegue Silvia Caianiello, è ancor più con la pluralizzazione degli individui evolutivi a opera della teoria gerarchica che, dagli anni ’70 (R. Lewontin), si sono sdoganati i confini tra ambiente e fenotipo e si sono moltiplicati i parametri selettivi. La selezione interna non è solo conservativa, intenta a ridurre la variabilità di un tratto, ma è anche creativa, in grado di promuovere il cambiamento evolutivo aumentando le frequenze di una variazione. Alla selezione naturale e alla variazione si aggiunge un terzo fattore: sono i vincoli (bias) dello sviluppo che complicano il confine interno/esterno, ontogenesi/filogenesi. I vincoli dello sviluppo, tema costitutivo di Evo-Devo, letti alla luce della selezione interna, si dimostrano così non solo limiti, ma processi dinamici in grado di dirigere il cambiamento evolutivo.
(Continua…)
Irene Berra
Foto di Cristiano Corsini in licenza creative commons non commerciale.
