L'evoluzione prima della vita

Insetto - foglia. Phyllium julchrifolium mimetizzato tra foglie.

Le forme viventi sono le meraviglie della natura. Esse sono sulla terra da mezzo miliardo di anni, ma da molto tempo prima la natura aveva espresso forme simili nelle strutture minerali. La vita ha utilizzato le stesse leggi generative per dar forma a minerali, piante ed animali. Questa la tesi del genetista portoghese Antonio Lima- de– Faria . (1)

L’idea che il minerale sia amorfo come pietra grezza,  come cumulo di nubi, come acque agitata, è collegata, da un  lato, al concetto di caos primordiale, dal quale il soffio divino avrebbe tratto i viventi come strutture composte e ordinate. Dall’altro lato, e in tempi più recenti, essa si è sviluppata insieme al concetto di evoluzione per selezione naturale. La materia inorganica non si riproduce, non si moltiplica, e quindi  non può fruire della ragionevolezza imposta alle cose vive dalla “sopravvivenza del più adatto”. Le forme non viventi sono tuttavia molte volte precise, eleganti, complesse e libere da quelle sgualciture, storture e decadenze che le forme vive hanno come carattere essenziale. Un cristallo di neve, un arcobaleno, una galassia a spirale e un umile schizzo di latte sono configurazioni complesse, perfette e ricorrenti. Tutta la cristallografia è un inventario di perfette geometrie solide, di trame squisite e splendenti, di molteplicità inesauribili intorno ad alcune regole inderogabili. La materia minerale non è solo artefice di esattezze, ma delicata pittrice di forme libere ed eleganti, come venature di marmi, zampilli d fontane, pennellate di nubi. Le forme minerali corrispondono talvolta, ed in modo sorprendente, a forme di piante e animali . (2)

Strutture arborescenti si hanno nelle “dendriti”, come quelle di psicomelano o di pirdusite, e in certi estuari di fiumi; immagini fogliarie in alcune cristallizzazioni di oro, argento e bismuto nativi; aggregati globulari si determinano in minerali come la fisherite e la pseudomalachite; aggregati ricurvi  a corno in cristalli di clorite. Pietrose “rose del deserto” ricordano rose fossilizzate, e tortuosi ghiaccioli cristallizzati da vapori d’acqua solidificata, ripetono le forme di germogli di piante o di ranfe di crinoidi. Una scarica elettrica disegna una trama simile a quella di una stella marina comatulide, e la segatura di ferro in un campo elettrico copia le formazioni di una mitosi cellulare.

Una galassia a spirale ripete la sua forma nella foglia nascente della drosera e nel guscio del nautilus.

Tutto è omologo.

 Le straordinarie corrispondenze di forme e di colori nel mondo minerale e nel mondo vivente potrebbero interpretarsi come  coincidenze, come giochi del caso o scherzi di natura. Che cosa hanno a che fare, o – se si vuole -  che parentela hanno una quercia, un albero bronchiale e un estuario di un fiume?

Se due forme si corrispondono nella loro composizione generale e nelle regole della loro genesi, esse sono omologhe.

“Tutto è omologo” – dichiara Lima- de Faria.

In ogni caso, per restare nell’esempio, un tronco esuberante sfocia in  ramificazioni laterali che ne frammentano la spinta e ne ampliano il respiro. Esprime la sua tendenza a farsi mille tronchi in tutte le direzioni dello spazio.  (3)

Similmente una struttura spiraliforme deriva da una espansione radiale cui si sovrappone una torsione centrale. Anche se no  hanno parentele, se sono di dimensioni m di miliardi d’ordini di grandezza diverse, se sono  costituite di materiali svariatissimi, le forme simili sono sorelle, figlie di una legge morfogenetica che le piega in una comune configurazione. Una immensa galassia composta di miriadi di stelle, un minuscolo vortice o una conchiglietta a tortiglione, sono “simpatizzanti” sorelline nella tavolozza dell’universo.

La biologia classica pone una precisa distinzione tra analogia e omologia. “Analoghe” sono due strutture con uguale  funzione ma indipendente origine e embriogenesi: così sono analoghe le ali degli uccelli e delle farfalle, ché ambedue servono per volare, ma appartengono ad animali di classi differenti e sono formate con diverse modalità. “Omologhe” sono due strutture con eguale derivazione, ancorché diversa funzione. Il braccio umano e l’ala dell’uccello sono omologhi,  costruiti degli stessi articoli ossei derivati da abbozzi corrispondenti, in animali imparentati.

Per Lima – de- Faria non esistono analogie: tutto è omologia.

Se più oggetti hanno una forma simile, hanno obbedito a leggi formative simili e sono quindi omologhi, anche se non c’è tra loro alcuna parentela.

Pagine fogliari  con nervature e contorni simmetrici. Sotto: arborescenze minerali, esempi di dedrite di psicomelano nell'isola d'Elba

“Tutte le forme e tutte le funzioni, benché appartenenti a strutture non viventi e viventi, a piante inferiori o a animali superiori, hanno la stessa origine basilare nei semplici fenomeni fisici che le hanno dirette, l’accidente e l’analogia divengono omologia”.

Lo schizzo di latte, l’opercolo della capsula del muschio,  il corpo dell’anemone di mare e la corona araldica dei conti sono omologie   e propongono, nella loro similitudine, il problema della legge che li assimila.

Donde deriva una corona nobiliare? Da un cinto vegetale recante frutti o bacche che esprimono la potenza emergente del piatto festone foliare. Lo schizzo di latte (catturato dalla macchina fotografica di D’Arcy W. Thompson nel 1917) esprime, sul margine di un cercine ondoso, le individualità spiccanti delle goccioline, come propaguli che riproducono la goccia generatrice dell’onda. Nulla coincide per puro caso e i fabbricanti di corone non hanno certo imitato effimeri schizzetti lattiginosi.

La vita intervenne dopo

 Le forme minerali, benché analoghe a quelle viventi, non hanno storia, I cristalli di neve – come affermava D’Arcy Thompson – sono oggi gli stessi che caddero miliardi di anni fa sulla terra, con il primo gelido fiocco bianco. Come la geometria, la matematica e la fisica, la forma è esterna, e, scrisse ancora D’Arcy: “I problemi di forma sono prima di tutto problemi matematici; i problemi di accrescimento sono essenzialmente problemi fisici….la natura esibisce semplicemente un riflesso delle forme contemplate dalla geometria.”.  (4)

A. Lima-de.Faria espone la sua teoria in un intervallo del congresso sullo "Strutturalismo inBiologia" (Osaka 1986) durante il quale fu costituito l'Osaka Group for the study of Dynamic Structures. Da Sinistra Mrs. e Dr. Laughlin (Canada), H,. Paterson (Australia),  F. Scudo (in piedi, Pavia), J. Kikkawa (Giappone), A Lima-de Faria e G. Sermonti.

Per i tre miliardi di ani che durò l’era dei microrganismi, fino al Cambiano (5-600 milioni di anni fa) la vita non si cimentò che marginalmente nella forma. Solo all’inizio del Paleozoico le forme viventi sfogliarono, schizzarono, si eressero nelle profondità dei mari ed in un tempo relativamente breve c’erano tutte e tali restarono, salvo qualche ritocco e perfezionamento. Quando la vita prese a comporre morfologie, il, DNA, i geni e i cromosomi c’erano da centinaia di milioni di anni. Come accadde che i tipi animali e vegetali venissero improvvisamente alla luce, è  problema irrisolto. Qualcosa forzò le cellule a formare aggregati e l’ambiente esterno si differenziò.