10 aprile 2010

"Anelli Mancanti", "Antenati" e altre insostenibili leggerezze del paleo-essere


Una rappresentazione scorretta e molto fuorviante dell'evoluzione degli uccelli, vista come una serie lineare di antenati e discendenti tratti dal record fossile noto
Oggi su Science è pubblicato un nuovo ominide africano. Non entro nel merito della pubblicazione, dato che il blog non si chiama "Hominoidea". Quello che mi preme invece è discutere di alcuni concetti molto abusati dal giornalismo scientifico, dalla divulgazione di serie B e da tutti i gestori di siti paleontologici all'acqua di rose.
Dato che l'ossessione generale di fronte ad un fossile ominide è di chiamarlo subito "Anello Mancante" o "Antenato dell'Uomo", "Anello di Transizione" o altre iperboliche definizioni tanto accattivanti e suggestive, cerchiamo di chiarire, una volta per tutte perché queste parole devono essere evitate il più possibile, se non addirittura eliminate dal vocabolario naturalistico.
Altri hanno argomentato in modo più o meno teorico questa faccenda. Io vado più sullo spiccio, e presento la lista delle caratteristiche che un fossile deve avere per essere battezzato "anello mancante" o "antenato":

1-Esso deve essere una specie, e non può essere una categoria tassonomica più grande. Una "famiglia" o un clade NON sono mai antenati di qualcos'altro. Dire: "I Deinonychosauri sono gli antenati degli uccelli" non ha senso, perché Deinonychosauria non è una specie. Essere "antenato" implica un'evoluzione, e l'evoluzione avviene sempre a livello di specie, mai di categorie più ampie, le quali, essendo "categorie", sono solo degli insiemi naturali di più specie derivate più o meno direttamente da una stessa specie capostipite.
2-Esso deve essere più antico di tutti i suoi presunti discendenti. Dire: "Microraptor è l'antenato degli uccelli" è scorretto, perché Microraptor è vissuto 20 milioni di anni dopo i primi uccelli.
3-Esso non deve avere nessuna sua specializzazione o peculiarità (autapomorfia), perché altrimenti dimostra che non appartiene alla linea diretta verso il gruppo di cui sarebbe antenato, ma appartiene ad una linea imparentata ma distinta (appunto, la linea in cui è comparsa quella ben precisa specializzazione). Ad esempio, Microraptor ha processi ipertrofici allungati nella coda, assenti negli uccelli e in tutti gli altri theropodi. Attualmente, questi processi sono unici dei dromaeosauridi, comparsi solo nella loro linea, e dimostrano una evoluzione dei dromaeosauridi rispetto al loro antenato comune con gli uccelli: pertanto, essendoci stata questa evoluzione, la linea di Microraptor non può essere antenata diretta degli uccelli.
Una rappresentazione corretta dei sister-taxa prossimi degli uccelli attuali (da qui). Notare che il grafico NON è un "albero evolutivo" classico con antenati e discendenti, bensì una rappresentazione delle relazioni di parentela tra i vari taxa

Sulla base di queste tre condizioni, è facile mostrare se un fossile NON è un antenato comune di un gruppo, né se è un fantomatico "anello di congiunzione". In effetti, la stragrande maggioranza dei vertebrati fossili (in particolare con un record fossile frammentario come i dinosauri) tende a non rispettare almeno uno dei tre parametri elencati, invalidando la loro presunta "ancestralità" rispetto ad altri taxa.
Vi chiederete se allora esistano o meno degli "anelli mancanti". Il problema non è tanto la loro esistenza o meno (esistenza implicita nel paradigma darwiniano) bensì la loro preservabilità. Data la reale frammentarietà del record fossile, è estremamente improbabile scoprire esattamente tre specie fossili che formino una precisa sequenza antenato-forma intermedia-discendente. Tale sequenza dovrebbe essere infatti perfettamente in linea con i tre parametri citati sopra. Tuttavia, anche nel caso di un fossile di una specie, più antica di altre e priva di specializzazioni, come facciamo a dimostrare che essa NON avesse specializzazioni in parti del corpo che non sono fossilizzate? Ovvero, potrebbe essere che questa apparente "specie antenata" è una "pseudo-antenata", prossima alla vera antenata (non preservata) ma distinta per qualche ignota specializzazione., ad esempio in parti molli del corpo, o in caratteri comportamentali. Tutto questo discorso mostra che il concetto di "antenato" o di "anello mancante" è relativamente inutile e fuorviante in studi filogenetici di fossili. Un concetto molto più pratico e utile è invece quello di "sister-taxon", ovvero, di parente prossimo. Questo concetto ha il pregio di essere determinabile filogeneticamente, e non presenta le fumose ambiguità elencate prima per il fantomatico "anello mancante". Un sister-taxon, infatti:
A- Può essere qualunque categoria tassonomica, non solo una specie. Il clade Deinonychosauria è il più prossimo sister-group degli uccelli. Idem, il genere Ornitholestes è un sister-group degli uccelli, ma molto più remoto evolutivamente rispetto a Deinonychosauria. Idem, Homo sapiens: esso è un lontanissimo sister-group degli uccelli, in qualità di membro del clade dei mammiferi: quest'ultimo è infatti il sister-group dei rettili (il clade a cui appartengono gli uccelli). Idem, gli insetti...ecc... Ciò che cambia in ogni caso particolare è solo il grado di parentela.
B- Non è vincolato al tempo, e non deve essere necessariamente precedente il gruppo che stiamo studiando. Prima della scoperta di Anchiornis, non si conoscevano Deinonychosauri più antichi di Archaeopteryx. Ciò comunque non indeboliva minimamente il valore di utile sister-group degli uccelli che attribuiamo a Deinonychosauria.
C- Esso può presentare sue specializzazioni. Anche nel caso che le penne metatarsali si dimostrino una specializzazione esclusiva dei deinonychosauri, esattamente come i processi caudali citati prima, ciò non nega né invalida il fatto che Deinonychosauria sia il più prossimo sister-group degli uccelli.

Concludendo: evitate di parlare di "anelli mancanti" o di "antenati" se non avete una chiara e robusta motivazione per farlo. Ovvero, per esperienza, non parlate mai di questi concetti. Quello che a voi potrebbe sembrare un "anello mancante" in futuro potrebbe non risultare tale, rendendo la vostra attuale opinione falsa e fuorviante. Al contrario, il concetto di sister-group, di "parente prossimo" è un valido strumento per qualsiasi discorso evolutivo. Forse non sarà accattivante e suggestivo come "antenato", ma ha il pregio di non essere fumoso ed ambiguo, bensì preciso e univoco, requisito base di qualsiasi strumento mentale scientifico.

4 commenti:

  1. "Esso deve essere una specie, e non può essere una categoria tassonomica più grande"

    Questo è un punto molto interessante e corretto. E' vero. Un essere non può evolvere contemporaneamente da più esseri

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  2. La parola "essere" non ha alcun senso nella scienza. Usiamo le parole precise, sennò è aria fritta: io ho parlato di specie, di evoluzione di specie.

    La tua frase relativa ad "essere" è infatti suscettibile di smentita.
    In base alla Teoria Endosimbiontica, gli organismi eucarioti discendono dalla fusione simbiontica di numerose e distinte linee di procarioti in un unico sistema biologico (la cellula eucariotica). Quindi, un essere può evolvere da più esseri.

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  3. Giusto, ho sbagliato, mi ero dimenticato della cara teoria endosimbiotica. Già che si ciamo menzioniamo anche i polidnavirus e un articolo che avevo visto su sciencedaily che menzionava gli esseri umani che avevan integrato un microrganismo nel loro genoma... lo devo ritrovare

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  4. Hai ragione Andrea, molto spesso il concetto di "antenato" e "discendente" viene completamente distorto, fino a pensare che l'evoluzione della specie non sia altro che una semplice linea retta. Questo non solo rende inutile il concetto di "selezione naturale" ma porta la gente a credere che l'evoluzione di un organismo possa compiersi in seguto al miglioramento della "brutta copia" che lo ha preceduto. Ho letto qualcosa al riguardo in un libro di Stephen Jay Gould, un geologo e paleontologo molto illuminante di qualche decennio fa, in cui sottolineava che, per rappresentare l'evoluzione umana e delle specie in generale, bisogna superare l'antiquata concezione del grafico a "scala" e accogliere più apertamente l'idea del grafico ramificato a cespuglio. Non so se ti interessa, ma il libro è "Questa idea della vita"; altre opere, tutte bellissime, che uno come te sarà certo in grado di apprezzare, sono "Il pollice del panda", "Quando i cavalli avevano le dita" e "I pilastri del tempo".

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