Non c’è nulla di più rivelatore che sentirsi raccontare un po’ “da lontano” le vicende che abbiamo vissuto. Come ci appaiono diversi, e più interessanti, gli eventi dei quali siamo stati testimoni quando li leggiamo nella prospettiva di un racconto storico! Questa è la sensazione che ho provato leggendo L’albero intricato: le persone che hanno seguito gli sviluppi degli ultimi 50 anni di evoluzionismo ritroveranno in questo libro i racconti dettagliati di come Carl Woese ha convinto (a fatica!) il mondo dell’esistenza di un nuovo “dominio” della vita, gli Archaea; di come Lynn Margulis ha combattuto per divulgare le idee dimenticate del biologo russo Konstantin Sergeevich Mereschkowski sull’origine simbiotica delle cellule eucariote; di come i dati sul trasferimento orizzontale di geni (in gergo: HGT), dapprima limitati ai procarioti, sono pian piano dilagati a coinvolgere numerosi modelli di eucarioti, e addirittura l’uomo. Il filo conduttore di questo libro potrebbe essere riassunto nella domanda: come sono cambiate le idee degli evoluzionisti sulla storia della vita sulla Terra, e sugli alberi filogenetici che ce la raccontano? E attenti: questo libro non è (solo) un racconto freddo di eventi e storie ricavate da articoli scientifici; come ci ha abituato David Quammen in Spillover, profetico libro dedicato ai trasferimenti di virus dagli animali all’uomo, l’abilità dell’autore sta anche nel raccontarci le storie delle persone che hanno fatto le scoperte, attraverso interviste, lettere, dati inediti. Apprendiamo così, ad esempio, che Carl Woese, arrivato tardi nella vita alla lettura di Darwin, lo ha prima magnificato (“Come ha fatto ad avere ragione su così tante cose?”) poi contestato per il resto della sua vita, fino a dichiarare “Non c’è che Darwin, Darwin dappertutto, e nessuno che abbia un’idea”.

Già: Darwin è una specie di “ombra lunga” che si distende su tutto questo libro. Tutti sappiamo che il mantra “Darwin ha sbagliato” pervade certa letteratura, anche scientifica, da parecchi anni ormai. E L’albero intricato non si esime da questo atteggiamento, pur avendo Quammen scritto il mio libro preferito su Darwin (L’evoluzionista riluttante, Codice, 2008). Cosa abbastanza singolare, perché notoriamente Darwin non ha pubblicato in vita nessun albero filogenetico, e il disegno teorico presente nel capitolo IV dell’Origine non assomiglia nemmeno da lontano a un albero. In realtà gli alberi filogenetici che siamo abituati a vedere in tutti i libri di scienze sono stati disegnati dai seguaci di Darwin, primo fra tutti Haeckel. Sto insistendo su questo punto perché la tesi centrale del libro sembra essere dimostrare come le scoperte degli ultimi 50 anni abbiano rivoluzionato gli alberi filogenetici, in particolare per quanto riguarda il livello più elevato della sistematica, quello dei Regni. Ma è proprio vero? In realtà la “rivoluzione” semb John Hogg nel 1860 propone di introdurre un terzo Regno, chiamato Protoctista, per accogliere gli unicellulari, mentre negli anni trenta del novecento viene introdotto il quarto Regno, Monera, che distingueva gli unicellulari privi di un nucleo visibile. Wittaker infine, nel 1969, propone cinque Regni: monere, protisti, piante animali e funghi. Questo arrangiamento dei viventi fu divulgato mirabilmente da Lynn Margulis in un libro molto diffuso, Five kingdoms. Carl Woese, infine (posto che in questa interminabile diatriba si possa usare la parola infine) ha discriminato gli Archaea dai Bacteria, su basi molecolari ed ecologiche, dimostrando che c’è più affinità fra gli archei e gli eucarioti (piante, animali e funghi) di quanto non ve ne sia fra archei e batteri (Fig. 1).

La soluzione che Woese propone è quella di introdurre un livello sistematico superiore ai regni, il dominio, suddividendo i viventi nei tre domini Bacteria, Archaea, Eukaryota. Fin qui il racconto di Quammen si potrebbe risolvere ad una faccenda di termini e definizioni. Ma c’è di più: a partire da quegli stessi anni nei quali Woese sviluppava la sua critica agli alberi filogenetici tradizionali, appariva sempre più chiaro che un buon numero di geni poteva essere trasferito orizzontalmente da un organismo all’altro, oltre che verticalmente da genitore a figlio. Questo fenomeno era stato scoperto fra i batteri già negli anni trenta del Novecento, ma con l’avvento della biologia molecolare si scoprì che si trattava di un fenomeno molto più diffuso di quanto si credesse (“il suo genoma [di E. coli] conteneva almeno 755 geni acquisiti per trasferimento orizzontale, vale a dire il 18% del suo DNA”), fino a spingere alcuni autori a rappresentare le relazioni filogenetiche fra procarioti come una rete complessa e non più come un albero. A questi dati vanno aggiunte le prove riguardanti l’origine delle cellule eucariote attraverso un processo di simbiosi, attraverso il quale microorganismi procarioti, andando a vivere stabilmente all’interno di altre cellule, hanno dato origine ai mitocondri e ai cloroplasti. Dunque, le stesse cellule eucariote sarebbero state originate da un trasferimento orizzontale Fig. 2).

Dati su trasferimenti orizzontali di geni anche a carico di eucarioti appaiono sempre più spesso in letteratura. Dai geni per la sintesi dei carotenoidi trasferiti da un fungo ad un insetto, ad alcuni geni per la fotosintesi trasferiti da un’alga ad un nudibranco, all’otto per cento di geni “estranei” raccolti da un rotifero bdelloideo, ormai gli esempi non si contano più.

Tutto ciò è in grado di modificare radicalmente l’idea stessa di albero filogenetico? È questa la posizione di alcuni, tuttavia mi sembra che sia il caso di discriminare fra la situazione dei procarioti e quella degli eucarioti. Infatti il fatto che organismi eucarioti siano in grado di acquisire geni attraverso un trasferimento orizzontale anche da organismi distantissimi non offusca il fatto che esista e sia in principio identificabile una relazione padre-figlio, o antenato-discendente, che è alla base della costruzione di un albero. Certo è che i fenomeni di HGT fra i procarioti sono così diffusi che l’immagine di una rete che colleghi le diverse specie è forse più veritiera di quella tradizionale dell’albero (Figura 2). Mi sembra che aver premuto in modo esagerato l’acceleratore sulla “rivoluzionarietà” delle scoperte recenti nei confronti dell’idea stessa di albero sia un difetto del – per altri versi bellissimo e leggibilissimo – libro di Quammen.

Immagini:

Figura 1: Eric Gaba (Sting, fr:Sting), Cherkash / Public domain, via Wikimedia Commons

Figura 2. Andrew Z. Colvin / CC BY-SA, via Wikimedia Commons