Eco-Devo. Ambiente e Biologia dello Sviluppo
E’ finalmente disponibile il testo “Eco-Devo. Ambiente e Biologia dello Sviluppo” (Piccin Editore), traduzione italiana del famoso libro di Scott Gilbert e David Epel, fondamentale per comprendere il ruolo che l’ambiente, attraverso lo sviluppo embrionale, esercita sull’evoluzione dei viventi. L’edizione italiana è a cura di Diego Rubolini, Andrea Romano e Claudio Bandi. Prefazione di Telmo Pievani
aprile 2018
978-88-299-2822-4
576
Gilbert S, Epel D
Edizione italiana a cura di: Rubolini D, Romano A, Bandi C
Prezzo: 45 euro
La scheda del libro
INDICE
Parte 1: Segnali ambientali e sviluppo
Plasticità dello sviluppo pag. 3
Epigenetica ambientale pag. 41
Simbiosi dello sviluppo pag. 83
Parte 2: Ecologia dello sviluppo e patologie
Fisiologia dello sviluppo: sopravvivere ai cambiamenti ambientali pag. 141
Teratogenesi pag. 193
Interferenti endocrini pag. 229
Le malattie degli adulti si originano durante lo sviluppo pag. 287
Cancro e invecchiamento: modelli di sviluppo pag. 321
Parte 3: Biologia evoluzionistica dello sviluppo: una nuova sintesi
La Sintesi Moderna pag. 357
Evoluzione e geni regolatori dello sviluppo pag. 391
Ambiente, sviluppo ed evoluzione pag. 449
Coda – Questioni filosofi che sollevate dall’ecologia dello sviluppo pag. 493
Appendice A – Lysenko, Kammerer e la tradizione interrotta dell’ecologia dello sviluppo pag. 527
Appendice B – Meccanismi molecolari alla base delle modifi cazioni epigenetiche pag. 539
Appendice C – Il ritorno dello sviluppo nella teoria dell’evoluzione pag. 549
Appendice D – Ereditarietà epigenetica pag. 557
Dall’Introduzione all’edizione italiana di Telmo Pievani
Lo scrigno di casi naturalistici qui contenuti fotografa un profondo rinnovamento scientifico in corso nello studio dell’evoluzione. Cresce infatti la tensione fra gli avanzamenti della ricerca, da una parte, e il quadro teorico standard, dall’altra. Nuove evidenze empiriche si accumulano e, oltre una certa massa critica, reclamano da parte dei loro scopritori uno slittamento di prospettiva, un aggiornamento concettuale. Nel merito, per citare solo alcuni filoni di indagine che stanno alla base di questo volume: il ruolo evolutivo dell’ereditarietà epigenetica, cioè dei meccanismi (trasmissibili) di regolazione dell’espressione dei geni senza alterazioni della sequenza del DNA, è ormai chiaro a più livelli; così pure lo è l’importanza dei vincoli di sviluppo nel canalizzare la variazione e dei cambiamenti avvenuti nei processi di sviluppo per spiegare l’emergere delle innovazioni e l’evoluzione della biodiversità. E ancora: neologismi come “olobionte” sono ormai entrati in letteratura, mostrando come ogni individuo biologico sia in realtà un ecosistema. Il genoma è incastonato dentro una gerarchia inclusiva di livelli, dove il livello superiore è l’“ambiente” del livello inferiore. La biologia dei sistemi dal canto suo avvalora sempre più la necessità di indagare la complessità di relazioni che connota i viventi. Questa visione integrata delle scienze della vita ha poi ripercussioni crescenti in ambito biomedico, poiché invita a considerare le anomalie congenite e anche molte malattie dell’età adulta come alterazioni e disfunzioni (anche ormonali ed epigenetiche) che perturbano le complesse interazioni tra genotipo e ambiente nel corso dello sviluppo del fenotipo.
[…]
L’approccio “eco-evo-devo” – per esteso, la biologia evoluzionistica dello sviluppo integrata nell’ecologia (con riflessi importanti anche nella scienza della conservazione e in medicina) – mira dunque allo studio dello sviluppo dei fenotipi indotti dall’ambiente e alla comprensione del ruolo che queste interazioni tra genetica, epigenetica e influenze ambientali hanno avuto nell’evoluzione. Appare sempre più chiaro, infatti, come il combustibile del cambiamento evolutivo sia dato da una molteplicità di sorgenti di variazione (mutazioni e ricombinazioni genetiche classiche, ma anche variazione epigenetica ereditabile, trasmissione genetica orizzontale, input ambientali sullo sviluppo), su cui poi agiscono i processi selettivi e gli altri meccanismi popolazionali.
Come cambia allora la teoria dell’evoluzione alla luce di queste novità? Oggi sappiamo che la capacità di un organismo di avere un genoma sensibile all’ambiente, di interagire con l’esterno durante lo sviluppo e di reagire plasticamente agli input ambientali attraverso un cambiamento morfologico o comportamentale non solo ha avuto nel corso dell’evoluzione un notevole valore adattativo (soprattutto in condizioni di instabilità ecologica), ma ha anche permesso quell’esplorazione morfologica che sta alla base di transizioni evolutive fondamentali, come per esempio la diversificazione dei tetrapodi sulla terraferma nel Devoniano superiore. Sappiamo inoltre che i processi di produzione della variazione influiscono fortemente sull’evoluzione. Dunque sì, questo approccio aggiorna in modo sostanziale ed estende la spiegazione evoluzionistica neodarwiniana includendo fattori e meccanismi prima sottovalutati.
[…]
Nel dibattito attorno a questi temi la parola “rivoluzione” si spreca, ma il processo di critica e crescita della conoscenza scientifi ca è assai più faticoso. Non è un paradigma nuovo che sostituisce il vecchio, ma un articolato programma di ricerca interdisciplinare che cambia pelle. La proposta di superamento del riduzionismo genetico insito nella Sintesi Moderna standard – a detta di Gilbert ed Epel adultocentrica e monopolizzata dalla genetica di popolazione – negli ormai otto anni che ci separano dalla prima edizione di questo brillante manuale eco-evo-devo sembra aver smussato i suoi toni polemici, non per mancanza di argomenti ma al contrario perché le evidenze accumulatesi nel frattempo rafforzano sempre più il consenso implicito nella comunità biologica verso una visione evoluzionistica più estesa e pluralista (si pensi, per esempio, alle recenti evidenze di ereditarietà epigenetica transgenerazionale in mammiferi). Anche grazie all’approccio eco-evo-devo, la costruzione di una Sintesi Evoluzionistica Estesa sta lentamente maturando, nel difficile tentativo di dare una struttura teorica coerente a un rinnovato programma di ricerca neodarwiniano che ambisca ad includere tutte le linee di ricerca innovative descritte nei dieci appassionanti capitoli che seguono.
978-88-299-2822-4
576
Gilbert S, Epel D
Edizione italiana a cura di: Rubolini D, Romano A, Bandi C
Prezzo: 45 euro
La scheda del libro
INDICE
Parte 1: Segnali ambientali e sviluppo
Plasticità dello sviluppo pag. 3
Epigenetica ambientale pag. 41
Simbiosi dello sviluppo pag. 83
Parte 2: Ecologia dello sviluppo e patologie
Fisiologia dello sviluppo: sopravvivere ai cambiamenti ambientali pag. 141
Teratogenesi pag. 193
Interferenti endocrini pag. 229
Le malattie degli adulti si originano durante lo sviluppo pag. 287
Cancro e invecchiamento: modelli di sviluppo pag. 321
Parte 3: Biologia evoluzionistica dello sviluppo: una nuova sintesi
La Sintesi Moderna pag. 357
Evoluzione e geni regolatori dello sviluppo pag. 391
Ambiente, sviluppo ed evoluzione pag. 449
Coda – Questioni filosofi che sollevate dall’ecologia dello sviluppo pag. 493
Appendice A – Lysenko, Kammerer e la tradizione interrotta dell’ecologia dello sviluppo pag. 527
Appendice B – Meccanismi molecolari alla base delle modifi cazioni epigenetiche pag. 539
Appendice C – Il ritorno dello sviluppo nella teoria dell’evoluzione pag. 549
Appendice D – Ereditarietà epigenetica pag. 557
Dall’Introduzione all’edizione italiana di Telmo Pievani
Lo scrigno di casi naturalistici qui contenuti fotografa un profondo rinnovamento scientifico in corso nello studio dell’evoluzione. Cresce infatti la tensione fra gli avanzamenti della ricerca, da una parte, e il quadro teorico standard, dall’altra. Nuove evidenze empiriche si accumulano e, oltre una certa massa critica, reclamano da parte dei loro scopritori uno slittamento di prospettiva, un aggiornamento concettuale. Nel merito, per citare solo alcuni filoni di indagine che stanno alla base di questo volume: il ruolo evolutivo dell’ereditarietà epigenetica, cioè dei meccanismi (trasmissibili) di regolazione dell’espressione dei geni senza alterazioni della sequenza del DNA, è ormai chiaro a più livelli; così pure lo è l’importanza dei vincoli di sviluppo nel canalizzare la variazione e dei cambiamenti avvenuti nei processi di sviluppo per spiegare l’emergere delle innovazioni e l’evoluzione della biodiversità. E ancora: neologismi come “olobionte” sono ormai entrati in letteratura, mostrando come ogni individuo biologico sia in realtà un ecosistema. Il genoma è incastonato dentro una gerarchia inclusiva di livelli, dove il livello superiore è l’“ambiente” del livello inferiore. La biologia dei sistemi dal canto suo avvalora sempre più la necessità di indagare la complessità di relazioni che connota i viventi. Questa visione integrata delle scienze della vita ha poi ripercussioni crescenti in ambito biomedico, poiché invita a considerare le anomalie congenite e anche molte malattie dell’età adulta come alterazioni e disfunzioni (anche ormonali ed epigenetiche) che perturbano le complesse interazioni tra genotipo e ambiente nel corso dello sviluppo del fenotipo.
[…]
L’approccio “eco-evo-devo” – per esteso, la biologia evoluzionistica dello sviluppo integrata nell’ecologia (con riflessi importanti anche nella scienza della conservazione e in medicina) – mira dunque allo studio dello sviluppo dei fenotipi indotti dall’ambiente e alla comprensione del ruolo che queste interazioni tra genetica, epigenetica e influenze ambientali hanno avuto nell’evoluzione. Appare sempre più chiaro, infatti, come il combustibile del cambiamento evolutivo sia dato da una molteplicità di sorgenti di variazione (mutazioni e ricombinazioni genetiche classiche, ma anche variazione epigenetica ereditabile, trasmissione genetica orizzontale, input ambientali sullo sviluppo), su cui poi agiscono i processi selettivi e gli altri meccanismi popolazionali.
Come cambia allora la teoria dell’evoluzione alla luce di queste novità? Oggi sappiamo che la capacità di un organismo di avere un genoma sensibile all’ambiente, di interagire con l’esterno durante lo sviluppo e di reagire plasticamente agli input ambientali attraverso un cambiamento morfologico o comportamentale non solo ha avuto nel corso dell’evoluzione un notevole valore adattativo (soprattutto in condizioni di instabilità ecologica), ma ha anche permesso quell’esplorazione morfologica che sta alla base di transizioni evolutive fondamentali, come per esempio la diversificazione dei tetrapodi sulla terraferma nel Devoniano superiore. Sappiamo inoltre che i processi di produzione della variazione influiscono fortemente sull’evoluzione. Dunque sì, questo approccio aggiorna in modo sostanziale ed estende la spiegazione evoluzionistica neodarwiniana includendo fattori e meccanismi prima sottovalutati.
[…]
Nel dibattito attorno a questi temi la parola “rivoluzione” si spreca, ma il processo di critica e crescita della conoscenza scientifi ca è assai più faticoso. Non è un paradigma nuovo che sostituisce il vecchio, ma un articolato programma di ricerca interdisciplinare che cambia pelle. La proposta di superamento del riduzionismo genetico insito nella Sintesi Moderna standard – a detta di Gilbert ed Epel adultocentrica e monopolizzata dalla genetica di popolazione – negli ormai otto anni che ci separano dalla prima edizione di questo brillante manuale eco-evo-devo sembra aver smussato i suoi toni polemici, non per mancanza di argomenti ma al contrario perché le evidenze accumulatesi nel frattempo rafforzano sempre più il consenso implicito nella comunità biologica verso una visione evoluzionistica più estesa e pluralista (si pensi, per esempio, alle recenti evidenze di ereditarietà epigenetica transgenerazionale in mammiferi). Anche grazie all’approccio eco-evo-devo, la costruzione di una Sintesi Evoluzionistica Estesa sta lentamente maturando, nel difficile tentativo di dare una struttura teorica coerente a un rinnovato programma di ricerca neodarwiniano che ambisca ad includere tutte le linee di ricerca innovative descritte nei dieci appassionanti capitoli che seguono.
