Selezione naturale

SELEZIONE NATURALE

Le funzioni senza i vantaggi

Vediamo alcuni dei tanti casi in cui la selezione naturale non è affatto sufficiente per spiegare perché alcune specie oggi hanno determinate caratteristiche.

Ci sono in natura delle situazioni estremamente peculiari dove una specie si sarebbe evoluta verso delle forme tali da non essere direttamente avvantaggiate ma da avvantaggiare un'altra specie.

Vespe ed orchidee
Ci sono vespe solitarie il cui maschio non è accettato dalla femmina, perché non ha l'odore specifico; alcune orchidee però lo producono: il maschio si strofina in queste operando così l'impollinazione e, arricchito dell'odore specifico, viene accettato dalla femmina ⁽¹⁾.

Ma la vespa che vantaggio ne avrebbe avuto dal perdere l'odore specifico e dover poi scoprire per caso di poterlo recuperare andando a mangiare in uno fiore specifico operandone così l'impollinazione. Inoltre le vespe maschio senza l'odore adatto fino alla scoperta di quello strano meccanismo, non venendo più accettate dalle femmine e non potendosi più riprodurre, si sarebbero dovute estinguere.

Praticamente questa specie di vespa si sarebbe evoluta verso una forma che rende complessa la sua esistenza e avvantaggia solo l'orchidea.

Una variante del caso ora descritto è quello di situazioni in cui una specie si evolve in una maniera molto particolare senza alcun apparente vantaggio immediato. Il vantaggio lo avrà, però, alla fine del processo evolutivo. Qui vale la "massima" che afferma che la costanza viene premiata.

Esiste, ad esempio, una particolare specie di orchidea priva di nettare che quindi non può attirare insetti con tale espediente per attuare l'impollinazione; allora l'orchidea ha modificato gradualmente ed in tempi lunghissimi le corolle in modo che forma, colore ed in particolare l'odore fossero quelle di una particolare specie di vespa femmina. L'orchidea australiana Chiloglottis trapeziformis, studiata da un gruppo di ricercatori australiani e tedeschi, infatti imita alla perfezione il feromone femminile della vespa Neozeleboria cryptoides.

I feromoni sono composti chimici utilizzati da molti insetti per attirare i componenti del sesso opposto, o per tracciare una via che altri componenti della colonia devono seguire per trovare il cibo. Attirata dal profumo, la vespa si posa sull'orchidea e tenta di accoppiarsi con essa. Infatti l'orchidea ha anche messo a punto un labello (una specie di protuberanza) che imita quasi alla perfezione l'addome della femmina di quel tipo di vespa.

Il maschio si lancia sul labello dell'orchidea e tenta di accoppiarsi. Il labello, a questo punto, si capovolge insieme portando il maschio di vespa proprio nelle sacche di polline, ricoprendo la vespa. Accortosi dell'errore, questi lascia andare il labello (che può così tornare nella sua posizione originaria) e vola via, solo per essere ingannato da un'altra orchidea che le consentirà di essere impollinata.

Il composto, chiamato dai ricercatori chiloglottone, è mirato specificamente a una sola specie di vespa. Ma c'è un problema: se il maschio della vespa incontra una vespa femmina "vera", a quel punto si ridurranno le probabilità per le orchidee di essere impollinate. E, allora, sapete cosa ha "studiato" l'orchidea, che vuole comunque riprodursi? Semplice: fiorisce di norma 2-3 mesi prima del periodo in cui le femmine possono accoppiarsi e producono il feromone, ottenendo così comunque il loro scopo.

Tutti questi meccanismi evoluti insieme con un unico obiettivo, ingannare efficacemente la vespa: c'è davvero un finalismo improponibile da realizzare in maniera del tutto casuale. I ricercatori, che hanno pubblicato la ricerca sulla rivista scientifica Science, fanno inoltre notare che in questo "affare" l'unica che ci guadagna è l'orchidea, mentre la vespa perde tempo ed energia per inseguire femmine inesistenti ⁽²⁾.

I petali di certe orchidee del genere Ophrys riproducono le sembianze di una vespa femmina, completa di occhi, antenne e ali. Emanano addirittura l'odore di una femmina pronta per l'accoppiamento! Il maschio va per accoppiarsi, e invece impollina il fiore. Un'altra orchidea, del genere Coryanthes, produce un nettare fermentato che fa barcollare l'ape; l'insetto scivola in un piccolo secchiello di liquido e, per uscirne, è costretto a strisciare sotto una protuberanza che lo cosparge di polline.

L'Aristolochia non può autofecondarsi, ma ha bisogno che insetti le portino il polline da un altro fiore. Il fiore di questa pianta ha una corolla tubolare rivestita di cera. Gli insetti, attratti dall'odore del fiore, atterrano sulla corolla e precipitano lungo la parete scivolosa, finendo in un ricettacolo sul fondo. Gli stigmi maturi ricevono il polline portato dagli insetti, e così ha luogo l'impollinazione.
Ma per altri tre giorni gli insetti restano intrappolati lì da setole e dalle pareti ricoperte di cera. A quel punto il polline del fiore giunge a maturazione e imbratta gli insetti. Solo allora le setole si afflosciano, e lo scivolo incerato si piega fino a trovarsi in piano. Gli insetti escono e, con la nuova scorta di polline, volano su un altro fiore dello stesso tipo per impollinarlo.
Agli insetti la visita di tre giorni non dispiace, dato che possono banchettare col nettare conservato lì per loro. Ma comprendere come tutto questo meccanismo sia avvenuto per caso è davvero difficile.

Questi esempi appena riportati rientrano nella logica delle strutture di complessità irriducibile in cui una struttura non ha senso né funzione se non quando ha raggiunto il suo "stato evolutivo" finale, mentre le forme intermedie non avrebbero potuto dare alcun vantaggio all'animale, facendo così mancare alla selezione naturale il "substrato" su cui poter agire e migliorare gradualmente la struttura.

Una orchidea con sembianze che iniziano lontanamente a somigliare a vespe di una determinata specie, ma non ancora sufficientemente simili per attirarle perché avrebbero dovuto continuare su quel percorso di affinamento della somiglianza per milioni di anni senza alcun beneficio intermedio? Ed inoltre fino a quel momento come si riproducevana?

Inoltre questa evoluzione sarebbe anche avvenuta in contemporanea per più meccanismi: forme, colori, odori e coincidenze (o non coincidenze) di periodi fertili.

Un altro tipo ancora di evidenze che sfuggono completamente agli schemi selettivi ed evoluzionistici, sono quei casi in cui strutture morfologiche si sono formate precedentemente al contesto che le avrebbe rese utili alla specie che ne era fornita.

I Phasmoidea
I fasmidi o fasmoidei (Phasmoidea, dal greco phasma "fantasma") sono un particolarissimo ordine di insetti che hanno la caratteristica di somigliare moltissimo ad alcuni elementi vegetali e, rimanendo completamente immobili, si mimetizzano completamente con l'ambiente che li circonda; fra questi, ricordiamo gli insetti stecco o gli insetti foglia riportati nelle foto.

Questi insetti sono costantemente utilizzati nei testi divulgativi come conferma delle teorie selettive: i fasmoidei avrebbero evoluto questa forma di adattamento mimetico (mimetismo criptico) diventando sempre più simili a foglie, rami e cortecce di alberi per passare inosservati ai predatori.

Mutazioni che rendevano gli insetti meglio mimetizzati (più simili alle strutture da imitare), ne avrebbero ricevuto un indubbio vantaggio adattativo permettendo alla selezione agire in un lento e continuo processo che avrebbe poi portato questi insetti a diventare modelli perfetti, identici al loro sfondo vegetale e praticamente invisibili.

Fin qui tutto lineare ed inappellabile, ma il problema è nato quando sono stati trovati fossili di questi fasmidi nell'ambra del Baltico risalente al terziario (ca. 50 milioni di anni fa). Questi fossili «sono "identici" alle specie attuali, che quindi non hanno conosciuto graduazioni. Essi originerebbero dai Cresmodidi, del Giurassico Superiore tedesco, i cui fossili si trovano in giacimenti di circa 150 milioni di anni fa. I più antichi fossili di insetti a bastoncino o foglia (protofasmidi) risalgono ad ere ancora più remote, ai 250 milioni di anni del Permiano (Paleozoico).

Si potrebbe suggerire che gli insetti abbiano compiuto il percorso per rassomigliare alle foglie con estrema gradualità, a partire da epoche antichissime. Ma qualcosa non torna in questo quadro. Le piante con foglie e fiori (farenogame, latifoglie) hanno fatto la loro apparizione solo nel Cretaceo, il che vuol dire circa 100 milioni di anni fa, molto dopo la comparsa dei primi fasmidi. [...] come poteva l'insetto-foglia essere più antico delle latifoglie, che esso ha preso a modello? [...] C'erano insetti folgia e insetti stecco più di cento milioni di anni prima delle foglie e degli stecchi.» ⁽³⁾.

Gli apparati boccali degli insetti
Vi è ancora un'altra scoperta -sempre giunta dallo studio degli insetti- che contrasta con il luogo comune secondo cui ogni organismo rappresenta la soluzione evolutiva ideale ad un problema di sopravvivenza.
Gli insetti presentano una grandissima varietà di forme e di funzioni degli apparati boccali, sebbene quest'organo sia sempre quadruplo e constituito sempre dalle stresse parti: il labbro superiore, le mandibole, le mascelle, e il labbro inferiore tra cui talvolta si insinua una prominente faringe. Queste varie parti poi si diversificano nei vari insetti in funzione del tipo di alimentazione.

Negli insetti masticatori (cavallette scarabei, scarafaggi) le mascelle e il labbro inferiore sono pinze robuste. Nelle mosche predomina il labbro inferiore, ornato da labelli, adatto a succhiare e talvolta indurito per penetrare. Nelle api i lobi mascellari e labiali sono allungati e prominenti a forma di spatola per lambire il nettare. Nelle lepidotteri adulti (farfalle) i lobi si allungano e si uniscono a formare la spiritromba (una proboscide arrotolata) che si allunga e permette di aspirare il nettare dei fiori. Nelle cimici delle piante le mascelle sono modificate in quattro stilettie ospitate sul labbro inferiore divenuto un rostro allungato che funge da fodero ai pugnali.

Dallo studio dei fossili di oltre 1200 famiglie di insetti ci si aspettava una loro diversificazione dopo l'espansione delle piante fiorite alle quali poi gli insetti si sarebbero dovuti adattare modificando le loro strutture. Ma le piante da fiori si sono espanse negli ultimi 100 milioni di anni, mentre "la grande diversificazione dei moderni insetti inizia 245 milioni di anni fa e non fu accelerata dall'espansione delle angiosperme durante il Cretaceo. Gli apparati nutrizionali fondamentali degli insetti erano già funzionanti circa 100 milioni di anni prima che le angiosperme comparissero nei reperti fossili"⁽⁴⁾. L'85% delle famiglie d'insetti c'erano già da milioni di anni prima che i primi fiori sbocciassero⁽⁵⁾.

I suddetti studi sui fossili hanno confermato che oltre il 95% delle conformazioni delle parti che compongono la bocca degli insetti erano presenti prima della comparsa delle piante da fiori. Ma -poiché ogni insetto stabilisce con il suo fiore un rapporto prevalentemente boccale- come è possibile che questi apparati si siano conformati (evoluti) per la loro funzione milioni di anni prima che si formassero quelle strutture cui si sarebbero scoperti meravigliosamente -ed inspiegabilemnte- adattati?

***
(1) Chauvin, La biologie de l'esprit, pp. 75-76 in Marcozzi, Alla Ricerca dei nostri predecessori, p. 30.
(2) Focus.it.
(3) G. Sermonti Dimenticare Darwin, 2006, pp. 119-120, Il Cerchio.
(4) C. Labandeira e J. Sepkoski, Insect diversity in the fossil record, Science, Vol 261, Issue 5119, 310-315, 18 Luglio 1993.
(5) G. Sermonti op. cit. pp. 120-121.