Lynn Margulis. Acquiring Genomes A Theory on the Origins of Species. Basic Books

Lynn Margulis. Acquiring Genomes A Theory on the Origins of Species. Basic Books (paperback), 2003. Recensione di Paola Nardi

Ambizioso, provocatorio, rivoluzionario, polemico, appassionato, scientificamente accurato: questi sono alcuni tra gli aggettivi possibili per descrivere l'opera pubblicata per la prima volta nel 2002 da Lynn Margulis, nota microbiologa statunitense recente vincitrice della Medaglia delle Scienze e da suo figlio Dorion Sagan, autore e co-autore di numerosi libri di divulgazione scientifica.
Acquiring Genomes e' il compendio di piu' di trent'anni di ricerche sul campo della Margulis e di analisi della letteratura scientifica, che partono dalla famosa SET (Serial Endosymbiotic Theory) per approdare ad un modello teorico generale di orgine delle specie basato sul concetto di Simbiogenesi.
Come originano le specie? Qual e' la principale fonte di variabilita' genetica su cui agisce la selezione naturale? Quale e' il processo dominante che conduce alla speciazione? Il processo evolutivo procede gradualmente, cosi' come Darwin e la maggior parte del mondo accademico oggi sostiene? Acquiring Genomes, quasi parafrasando con il suo sottotitolo L'Origine delle Specie di Darwin, cerca di rispondere a queste fondamentali domande proponendo, con un'accurata e ben documentata scelta di lavori scientifici suoi e di altri autori, la rivoluzionaria teoria Simbiogenetica. Lynn Margulis rifiuta il gradualismo Darwiniano e la mutazione casuale quale motore principale del processo evolutivo, affermando la prioritaria importanza per gli eventi di speciazione dell'acquisizione ed eventuale integrazione di interi genomi da parte degli esseri viventi, conseguente ad una associazione simbiotica. Quando due organismi si associano fisicamente a causa di una pressione ambientale si parla di simbiosi: nel momento in cui tale associazione conduce alla fusione di un organismo nell'altro, ed alla integrazione dei genomi, si parla di Simbiogenesi. Cio' provoca variabilita' genetica, su cui la selezione naturale puo' agire per determinare la speciazione. La Margulis si ispira primariamente al lavoro di Ivan E. Wallin, che gia' nel 1927 pubblico' Symbionticism and the Origin of Species, e nelle quattro parti in cui il libro e' suddiviso, inserisce con intelligenza tutte le attuali evidenze che fanno, a suo parere, pendere l'ago della bilancia a favore della fondatezza e del rigore scientifico delle tesi simbiogenetiche.
Il libro e' impreziosito dalla prefazione di Ernst Mayr, nella quale il grande evoluzionista recentemente scomparso riconosce la validita' dell'impianto teorico della Simbiogenesi, e ammette la colpevole esclusione del microcosmo (batteriologia, protistologia, virologia) dallo studio dei meccanismi evolutivi, terreno da sempre riservato alla zoologia e alla botanica. Tuttavia lo stesso Mayr mette il lettore in guardia dal trarre la conclusione che la speciazione sia sempre dovuta alla Simbiogenesi, avvertendo che non esiste al momento alcuna prova concreta che organismi superiori, quali uccelli o mammiferi, siano derivati da speciazioni conseguenti a questo maccanismo.
La Margulis arriva a rivalutare Lamarck, trasformando il famoso concetto dell' "Ereditarieta' dei caratteri acquisiti" in "Ereditarieta' dei genomi acquisiti"!Nella prima parte del libro, dal titolo "The Evolutionary Imperative" , la Margulis introduce la necessita' di un meccanismo alternativo alle mutazioni casuali quali principale fonte di variabilita' genetica (e quindi di speciazione), e afferma con forza l'importanza del mondo microbico (batteri, miceti, protisti) per la soluzione di questo importantissimo aspetto della teoria evolutiva. C'e' un forte richiamo ad una maggiore interdisciplinarieta', in quanto la "buona” scienza evoluzionista deve attingere, a suo parere, da profonde conoscenze in vari campi, principalmente in chimica, fisica, biologia molecolare, genomica, microbiologia, geologia, paleontologia...... Si afferma inoltre l'importanza delle relazioni simbiotiche come generatrici di novita' evolutiva, e si ribadisce l'assenza di contraddizione tra l'elevata organizzazione dei viventi e seconda Legge della Termodinamica. Viene introdotto il ruolo di Gaia, di cui la Margulis e' grande sostenitrice, quale selettore naturale. Nella seconda parte, "The Microbe in Evolution", troviamo un vero e proprio tributo ai batteri: il fervore con cui sostiene le sue tesi le sono costate, per sua stessa ammissione, un'accusa di "Biomisticismo" da parte di Christian De Duve! Il mondo degli esseri invisibili e' sempre stato ignorato, in quanto biologia e microbiologia non si parlano; d'altra parte, la microbiologia nacque per conoscere un mondo ritenuto ostile, portatore di epidemie e carestie, e quindi con lo scopo primario di scoprire armi efficaci volte al suo annientamento!
La Margulis, attraverso il concetto di equazione del genoma cellulare, spiega qui l'ipotesi di formazione della cellula dei vari regni (protisti, funghi, animali e piante) per acquisizione da parte di archebatteri ed eubatteri di interi genomi. Dato che i batteri non sono raggruppabili in specie, ma semplicemente in tipi che cambiano con grande rapidita’ e che possono sempre scambiarsi materiale genetico, la speciazione ha avuto inizio con la formazione delle prime cellule nucleate. In questa parte dell’opera si fa inoltre accenno alla Teoria degli Equilibri Punteggiati di Gould-Eldredge, suggerita dalla discontinuita’ delle evidenze fossili e che ben si sposa con una visione simbiogenetica del fenomeno della speciazione.La terza parte del libro, intitolata "Planetary Legacy" approfondisce il concetto di Gaia nelle visioni di Vernadsky (la materia vivente come principale modellatore geologico del pianeta) e Lovelock (esistenza di un fisiologia del pianeta determinata dall'interazione tra organismi viventi e mondo fisico), e illustra l'ipotesi dell'origine della cellula nucleata da studi condotti su solfobatteri.
La Margulis si sofferma poi sul lavoro dell'indiano Gupta: i suoi studi sulla corrispondenza tra proteine di batteri e protisti indicano che tutte le cellule eucariote, anche quelle prive di mitocondri e cloroplasti, non sarebbero altro che simbionti tra archebatteri ed eubatteri.L'opera si conclude con una parte intitolata "Consortia": essa vuole essere una carrellata sulle piu' importanti ricerche tuttora attive e sui piu' sbalorditivi esempi che sembrano ben accordarsi con la Simbiogenesi: si spazia dagli organismi -ad esempio echinodermati, crostacei e celenterati- dotati di stadio larvale e adulto studiati dall'inglese Williamson, all'origine delle nematocisti in celenterati e ctenofori, agli olenidi -una particolare famiglia di trilobiti- di Fortey, i quali amavano un ambiente ricco di acido solfidrico e povero di ossigeno, a quelle piante, come le Leguminose, che notoriamente sono in grado di fissare l'azoto atmosferico, fino alla Teoria della Fissione di Todd, enunciata e subito rigettata negli anni '70 dal gotha accademico, ma oggi riabilitata, che spiega in modo semplice ed elegante la variazione dei cariotipi e dei cromosomi di alcuni ordini di mammiferi nel tempo evolutivo. L'evidenza della tendenza dei cromosomi a riprodursi, separarsi e riunirsi, oggi integrata da studi di biologia molecolare, suggerisce una precedente modalita' di vita batterica indipendente. Tutto cio' viene accolto dalla Margulis come una conferma dell’origine simbiogenetica addirittura di specie di mammiferi! Come la stessa Margulis onestamente ammette, tutte le tesi e le ricerche esposte nell’ultima parte del libro sono attualissime e necessitano senz’altro di ulteriori approfondimenti, soprattutto alla luce della biologia molecolare e della genomica: l’autrice per prima incoraggia queste importanti verifiche ed e’ ansiosa di conoscerne l’esito.In conclusione, si tratta di un’opera molto interessante, di accessibile lettura per chi ha una discreta conoscenza, ancorche’ non professionale, della tematica e del relativo linguaggio tecnico, mai troppo specialistico, in inglese. La Margulis argomenta con grande fermezza e quasi mai con troppa criticita’ nei confronti dei suoi colleghi darwinisti “ortodossi”, se tralasciamo un paio di riferimenti non troppo concilianti nei confronti di Dawkins e del suo gene egoista. Il suo pensiero puo’ riassumersi in una semplice ma significativa immagine: l’albero evolutivo, da sempre raffigurato come un tronco ricco di rami che si dividono e differenziano inesorabilmente l’uno dall’altro, dovrebbe contemplare anche parti dove si osserva la confluenza e fusione di rami precedentemente separati (anastomosi), a testimonianza di simbiosi cosi’ intime da comportare, per acquisizione di interi genomi, la nascita di nuove specie.Un’ultima, divertente ma un po’ irriverente osservazione della sottoscritta: delle poche, semplici formule di chimica inorganica riportate sul libro, due sono errate (quella del carbonato di calcio e quella dello ione tiosolfato): c’e’ proprio bisogno di una maggiore conoscenza della chimica in campo biologico, come ammette piu’ volte la stessa Lynn!!!

Per saperne di piu’ sul pensiero di Lynn Margulis e’ interessante leggere questa intervista rilasciata all’Universita’ di Valencia qualche tempo fa: e’ in spagnolo, e non dovrebbe essere difficile comprendere i nostri cugini linguistici!