Vegetale. A chi? - Seconda parte

Modulare vs Unitario
Nel post precedente ci si era lasciati ragionando intorno al concetto di esperienza, se fosse più o meno attribuibile al mondo vegetale e perché. Le piante hanno sicuramente sensibilità e rispondono, segnalano attivamente, ma ciò non è sufficiente per parlare di esperienza sentita nemmeno nelle sue forme più semplici. E tutto questo in parte è dovuto al fatto che una pianta È un tipo di creatura particolare.

Esiste un modo di essere animale diverso rispetto a quello di altri tipi di forme di vita. Questo modo comparve grazie allo sviluppo del corpo e dell’azione, insieme a nuovi tipi di sensibilità che accompagnano quelle azioni e sono da esse alimentati. Attenzione a non semplificare troppo: ci sono state anche altre strade evolutive esplorate da altri tipi di animali così come dalle piante.

Se un aumento di dimensioni può dare maggior beneficio evolutivo, un piccolo animale ha due modi per ottenerlo. Il primo, ovviamente, è cercare di costruire quello stesso corpo su scala maggiore, conservando la stessa forma: e questo comporta nuove esigenze per la circolazione dei materiali e per la coordinazione delle parti. L’altro modo è invece dato al limitarsi a replicare la forma esistente, aggiungendo al proprio corpo una sorta di gemello che resti attaccato, e poi un altro, e ancora, finché possibile. Una colonia insomma. I biologi lo chiamano «piano corporeo modulare», mentre l’altro è detto «unitario».

La modularità ricorda il processo con cui le cellule si dividono ripetutamente per generare un organismo complesso come il nostro; tuttavia, in questo contesto, le unità che si ripetono sono animali interi oppure altri elementi analoghi. I coralli funzionano così, e in larga misura, anche le piante. Durante l'analisi di un organismo modulare, risulta spesso complesso determinare se debba essere considerato come singolo individuo il corallo ramificato nel suo insieme oppure i singoli polipi che lo costituiscono; analogamente, tale ambiguità si presenta per una pianta fiorita. Le unità costitutive più piccole presentano frequentemente un elevato grado di autonomia: sono in grado di riprodursi autonomamente, pur continuando a dipendere, per la loro sopravvivenza, dall'organismo aggregato.

Gli organismi modulari spesso producono strutture ramificate, arboriformi. Una volta intrapresa questa strada, lo stile di vita, per quanto riguarda il comportamento, tende a rimanere semplice o addirittura a semplificarsi ulteriormente. I coralli, pur sviluppandosi verso l’esterno e dotati di motilità, restano comunque fermi e saldamente ancorati al substrato. Ci sono poi casi più estremi, come quello dei briozoi (significa «animali muschio» e sono sulla Terra da mezzo miliardo di anni!). Questi organismi presentano un piano corporeo che consente di distinguere i lati destro e sinistro e possiedono un sistema nervoso. Si sono adattati a uno stile di vita collaborativo, spesso formando colonie che assumono strutture complesse simili a cespugli o muschi. La morfologia di tali animali risulta altamente variabile e non segue un numero prestabilito di appendici, analogamente alle piante come la quercia, riconoscibile per la sua forma complessiva ma priva di una disposizione fissa dei rami, cosa comune nei vegetali, salvo rarissime eccezioni.

Non a caso gli esseri umani, un gambero, un polpo o un pesce sono invece organismi unitari. Abbiamo forma definita, ripetuta da una generazione all’altra, e non siamo costituiti da unità in parte autosufficienti. La forma del corpo unitario è importante per l’evolvere dell’azione: con una forma corporea di base, si sviluppano schemi d’azione, dato un corpo quel che può fare dipende dalla sua forma.

Gli organismi modulari, essendo generalmente sessili, non sono in grado di compiere azioni complesse; questa caratteristica li rende simili alle piante che, pur essendo sensibili e capaci di rispondere agli stimoli, sfruttano queste abilità in maniera diversa rispetto agli animali. Le piante utilizzano le loro capacità per modellare il proprio corpo, la cui struttura riflette la storia degli stimoli percepiti: dove hanno trovato luce, gli ostacoli incontrati e altro ancora. Possedendo un corpo meno integrato, la forma può essere modificata in modo più vario e adattarsi liberamente alle condizioni ambientali.

Comunità

Le piante quindi, i funghi e anche alcuni animali, hanno percorso la via del disegno modulare. Un organismo di questo tipo ha un’individualità meno chiara; più che un organismo individuale, in una certa misura è una comunità o una colonia.

In un albero o in qualcosa di simile l’unità fondamentale è, per certi versi, un modulo costituito da un singolo segmento di ramo, una foglia e una gemma: l’albero è una colonia organizzata formata da tali unità. Questo lo sapevano un altro Darwin, Erasmus, il nonno di Charles, e Wolfgang Goethe che è stato, tra le tante cose, un grande ed eccellente naturalista. E lo sa anche chiunque si sia soffermato ad osservare le singole foglioline di faggio che crescono alla base dei loro simili, o abbia avuto a che fare con le talee e la rigenerazione.

Un dato interessante: le radici non sono modulari nel modo in cui lo sono le parti che si trovano sopra il terreno.

Per certi aspetti, più che un singolo individuo, una pianta è una comunità, al cui interno c’è segnalazione e coordinazione, più o meno come restano distinti due o più esseri umani nonostante tra loro ci sia una fitta comunicazione: interagire socialmente non fonde le singole soggettività. Ma attenzione! Il fatto che ci sia segnalazione non implica che ciò formi un sé integrato, fuso: i singoli individui di una colonia di briozoi hanno ciascuno il loro sistema nervoso e comunicano elettrochimicamente, ma ciò non li unifica, proprio come la fitta comunicazione tra umani non crea entità diverse.

Pur essendo per certi versi comunità, a differenza di altri organismi modulari, nelle piante resta difficile separare le unità. Una pianta ha meno aspetti di un sé osservato negli animali. Essere coinvolti nel mondo come un sé e ricevere particolari impressioni dalle cose, creano la soggettività. Ognuno con la propria, io con la mia e tu con la tua. Le piante non sembra abbiano un tu, piuttosto un loro fatto di fusti e germogli, con segnali tra le parti. Ma anche questa è una semplificazione: le piante in realtà sono in parte comunità e in parte individuo.

Barbalbero (Tolkien)

Alternativa alla soggettività animale
Le piante non sono «animali molto lenti» come ha detto un biologo, o «animali verdi» come intitola Marco Ferrari il suo interessante libro. Non sono tenute insieme come gli animali, che sono i nostri consueti modelli quando pensiamo a interi organismi. Lavorando in giardino o potando un albero si è liberi di pensare che si sta separando un’unità vivente da un insieme di altre, o anche visualizzare l’intero come un singolo organismo, ma non è questa la prospettiva giusta.

Tuttavia, le parti delle piante sono più legate di quanto lo sia una colonia di esseri viventi distinti. Lungo il suo cammino affiancato a quello degli animali, la vita vegetale ha sviluppato un tipo di organizzazione diverso. Poiché una pianta non è compiutamente un sé, per quanto riguarda l’esperienza vegetale il problema non è limitato alla mancanza di un sistema nervoso, ma al fatto che una pianta è un tipo di essere diverso. Nelle piante, a livello cellulare, esiste un certo tipo di agentività, e anche a livello del fusto o del singolo modulo, nonché dell’intero arbusto o albero – e in certi casi anche a livello di clone, vale a dire un insieme di piante derivanti da un unico seme e connesse dalle radici.

Poiché le piante non hanno sistema nervoso, manco anche degli schemi elettrici su ampia scala da esso generati. Nelle piante esiste una grande abbondanza di attività elettrica, e se ne scoprono continuamente di nuove. Ma l’esistenza di qualcosa di elettrico da solo non dimostra che le piante abbiano esperienze. Gli schemi elettrici che esistono e si formano nel nostro cervello si integrano e formano uno strato di attività che viene poi modificato e perturbato dagli eventi rilevati dai sensi.

Dimostrare che le piante hanno sensazioni sarebbe davvero una grandiosa scoperta della moderna elettrobotanica.

Vedere gli alberi – enormi, fermi, silenziosi – come soggetti con esperienza che procedono al proprio passo mentre noi brulichiamo intorno ad essi, è molto evocativo. L’idea di esperienza vegetale porta con sé qualcosa di impressionante e basta poco per rianimare la questione. Osservare gli alberi di una foresta, magari plurisecolari se non millenari, e pensare che sono stati testimoni dei secoli, toglie il fiato, anche sapendo benissimo che non si sta osservando individui unificati.

Ricordando l’esperimento che dimostra che una foglia ferita segnala alle altre il suo stato, se ci atteniamo agli standard animali, il rilevamento e la segnalazione del danno sono processi semplici: tuttavia, quel che si è osservato in quella piantina era inatteso, ha aperto una porta che lascia intravedere le piante diversamente.

Per un minimo di cognizione
Ma non basta dimostrare che le piante rilevano quanto accade intorno a loro e rispondono: questo lo fanno persino i batteri. Certo che, in una pianta, con il suo enorme numero di cellule e le loro sintesi chimiche, quest’attività avviene in maggior misura rispetto a un organismo unicellulare, batterio o protozoo che sia, e in biologia, quella «maggior misura» può fare un’enorme differenza. Ma deve essere una «maggior misura» del tipo giusto, non basta scatenare una valanga di reazioni elettrochimiche.

Col progresso della ricerca sulla sensibilità e sulla segnalazione in organismi vegetali si è introdotto il termine di «cognizione minimale», terminologia molto controversa, vale la pena approfondire qui. La cognizione minimale è un pacchetto che comprende sensibilità, risposte e forse anche la capacità di far confluire passato e presente nel calcolo del da farsi (una cosa che sia i batteri che le piante possono fare), riflettendo l’importanza dell’informazione per i progetti vitali dell’organismo. A quanto pare sembra che ogni forma di vita – compresi funghi, piante e organismi unicellulari – possa utilizzare tutto ciò per farne qualcosa. Quindi la cognizione minimale è strettamente legata all’incalcolabile traffico di segnali e reazioni, un complicatissimo va-e-vieni essenziale per la vita.

Va specificato che questa idea non è un concetto astratto vuoto, non è applicabile a qualsiasi cosa. Per esempio, sia il sale in un cucchiaino che le radici di una pianta reagiscono all’acqua: le radici modificano la direzione in cui crescono, il sale si scioglie. Entrambi, in un certo senso rispondono, ma la reazione della pianta va oltre il semplice accadimento: cambia in relazione a ciò che l’acqua rappresenta per i progetti vitali della pianta, per la sopravvivenza e la riproduzione; viene cioè tracciata una via in cui sono coinvolti geni e ormoni, affinché il rilevamento dell’acqua produca un particolare effetto. Nel caso del cucchiaino di sale non c’è nessuna cognizione minimale.

Essere in possesso di cognizione minimale corrisponde ad avere un «punto di vista». Ma è questa esperienza, o esperienza esperita, che cioè induce a mettere in atto, a reagire o, in altre parole, è senzienza? Se svanisce la cognizione, viene meno anche l’esperienza?

Sono idee affascinanti, ma troppo semplicistiche. Alcuni tipi di cognizione minimale possono aver luogo anche senza che vi sia molto di riconducibile a un sé, e in quei casi non esiste la configurazione corretta per un’autentica soggettività. Una pianta potrebbe essere un’utilizzatrice di informazione sensoriale, un essere sintonizzato con gli eventi e in grado di rispondere ad essi, senza che però vi sia alcuna forma di esperienza sentita.

Tra il tutto e il niente c’è sicuramente una zona di confine, il gradualismo dell’evoluzione la implica necessariamente: esistono esseri che hanno i più vaghi accenni di qualcosa di simile all’esperienza. Ma chi troveremo laggiù? Sono in molti a dubitare che possa trattarsi di piante, e il motivo è evoluzionistico: non perché ciò che esse fanno sia semplice rispetto a ciò che fanno gli animali, ma perché hanno imboccato una via diversa.

Le piante rappresentano un modo alternativo di mettere a frutto le risorse intrinsecamente presenti nelle cellule complesse, un’alternativa che dà luogo a una certa sensibilità e intelligenza, ma non all’esperienza sentita. Ma le piante continuano a sorprenderci: in questa mia playlist su YouTube troverete dei documentari sorprendenti e affascinanti!

Parafrasando il titolo del forse più famoso libro del compianto Frans De Waal, se non siamo nemmeno così intelligenti da capire l’intelligenza di un animale, potremo mai scoprire se esista davvero un’intelligenza vegetale? Se poi definiamo l’intelligenza come la capacità di affrontare problemi ambientali e di adattare il comportamento in risposta a essi, allora ogni essere vivente può essere considerato intelligente: persino protozoi e batteri mostrano comportamenti che li aiutano a evitare aree pericolose o illuminate, e a dirigersi verso fonti di cibo, o verso la luce se sono fotosintetici.

Ma grazie a queste sorprese sono d’accordo con chi sostiene che qualcosa di lontanamente simile alle emozioni c’è. Se si pensa agli straordinari progressi compiuti nel campo della conoscenza degli insetti e della loro sensibilità possiamo dire che nel caso delle piante siamo ancora molto lontani da quel punto, ma abbiamo fatto un bel pezzo di strada in quella direzione.
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Riferimento bibliografico: "Metazoa" di Peter Godfrey-Smith

Vegetale. In che senso? - Prima parte

Premessa
L'espressione «dare del vegetale» (o dire a qualcuno «sei un vegetale») è una metafora in genere offensiva e denigratoria, utilizzata per descrivere una persona che, a causa di una malattia, un incidente o un grave deterioramento cognitivo, non è più in grado di comprendere la realtà, interagire con l'ambiente o muoversi autonomamente.

Espressione che andrebbe completamente rivista.

Paradossalmente la necessaria chiarezza è simile a quanto occorre nel mondo della cosiddetta Intelligenza Artificiale, che tutto è tranne che...intelligente!

In un post recente si è raccontato di come il passaggio dagli ambienti acquatici a quelli terrestri ha segnato svolte cruciali, aprendo la strada a nuove forme di vita e strategie evolutive.

In tutto ciò le piante furono una parte importantissima, ma che si tende sempre a mantenere sullo sfondo: quando si parla di evoluzione si pensa quasi sempre soltanto a forme animali.

L’energia che alimenta la vita e consente la produzione di materia vivente proviene quasi interamente dal sole ed è imbrigliata dalla fotosintesi. Le prime forme di vita che la adottarono furono alcuni batteri marini (cianobatteri), tuttora presenti, così come in altri tipi di microbi e più tardi nelle alghe che assorbirono al proprio interno i batteri, trasformandoli in organelli cellulari specializzati: i cloroplasti. E fin dalle elementari sappiamo che i vegetali sono alla base della catena alimentare.

Circa 450 milioni di anni fa, alla fine dell'Ordoviciano, alcune alghe verdi d'acqua dolce iniziarono il processo di colonizzazione della terraferma, evolvendosi successivamente in muschi, felci e altre forme vegetali fino a originare alberi di grandi dimensioni. Le praterie e le foreste che vediamo oggi usato, per così dire, la stessa cassetta degli attrezzi genetica, che usavano allora quelle alghe: più riciclo di così! Solo dopo l'inizio di questa colonizzazione da parte delle piante fu possibile per gli animali – inizialmente invertebrati come artropodi, millepiedi e ragni – stabilirsi sulla terraferma, evento che si verificò più tardi, verso la fine del Siluriano, circa 425 milioni di anni fa. Le piante furono fondamentali nel creare le condizioni necessarie per la vita animale terrestre: modificarono l'atmosfera incrementando il livello di ossigeno e permisero la formazione dei primi suoli.

Schema cellulare semplificato

A livello cellulare, animali e piante hanno risorse simili, salvo per quelle vestigia batteriche che consentono alle seconde di effettuare la fotosintesi (per approfondire si veda questo mio post). Ciò nonostante le piante intrapresero una via evolutiva propria, che prevedeva soprattutto immobilità, oltre che crescita: assorbire acqua (problema tutt’altro che semplice), aria e luce mentre simultaneamente si protendono verso l’alto e verso il basso, per captare contemporaneamente energia dal Sole e umidità dal terreno. 

Avrebbero potuto le cose andare diversamente? Sarebbe stato possibile avere un organismo che pur crogiolandosi al Sole avesse potuto muoversi attivamente, anche strisciando, in cerca di luce e acqua?

Alcuni organismi animali ci hanno provato, ottenendo qualcosa di simile: i coralli, ad esempio, sfruttano la fotosintesi grazie alla simbiosi che hanno stabilito con alcune alghe, altri hanno trafugato alcune componenti vegetali e, nonostante la maggioranza viva ancorata al substrato, alcuni sono dotati di movimento corporeo. Ma sono tutti animali marini per i quali la componente energetica derivata direttamente dal Sole è usata meno, accessoriamente. Gli organismi che invece hanno iniziato come vegetali non hanno mai tentato di acquisire mobilità intesa in senso animale[1]. In altre parole stili di vita che associno fotosintesi e movimento sono pressoché sconosciuti negli organismi pluricellulari. Intraprendendo la via della fotosintesi sulla terraferma le difficoltà di movimento poste dal nuovo ambiente, a cominciare dalla gravità e dall’evaporazione, hanno selezionato adattamenti a restare in un sito e a costruire strutture in grado di raccogliere la luce.

Ciò non significa che in questa loro vita più lenta e fisicamente vincolata, non abbiano però un loro versante attivo: spostando acqua e modificando la rigidità delle proprie parti queste possono essere mosse visibilmente (si pensi alle piante carnivore). Ma sono casi rari.

Tuttavia, le cellule vegetali hanno tutto ciò che occorre per essere sensibili e reattive, oltre ad avere apparati cellulari in grado di generare potenziali d’azione di natura elettrochimica. Ma nelle piante non c’è nulla di simile ai sistemi nervosi intesi nel loro senso comune.

Eppur si muove

A questo punto potreste osservare che anche la crescita conta come azione, lenta ma reale. Ma allora anche le sintesi chimiche lo sono. Questo è il punto di vista di coloro i quali attribuiscono ai vegetali qualità…animali, quando invece sono i modi in cui le piante fanno gran parte di ciò che fanno.

Se dovessimo chiedere ad un botanico quali siano le piante più intelligenti, molti di loro risponderebbero: le piante rampicanti. Soprattutto quelle dotate di viticci che vengono direzionati e mossi per agganciarsi saldamente alle strutture su cui crescono.

Che dire allora della enorme quantità di azione vegetale che ha luogo sottoterra, a causa del continuo sondaggio esplorativo che effettuano le radici? Charles Darwin, da osservatore geniale qual era, lo aveva capito e disse che il luogo dove si potrebbe trovare una sorta di «cervello» delle piante era proprio là sotto, e non in alto alla luce del Sole.

Tornando in superficie e alle rampicanti, queste devono prendere molte più decisioni delle altre piante e non a caso esistono bellissimi esperimenti corredati da filmati in time-lapse (questo qui incorporato è bellissimo, 83 giorni condensati in un paio di minuti).

Non a caso, nell’evoluzione le volubili (un tipo di rampicante, con fusti erbacei o legnosi deboli e flessibili) e le rampicanti in senso stretto, sono le ultime arrivate: sono quasi tutte angiosperme, ossia appartenenti ad un gruppo dotato di un metabolismo molto efficiente, comparso più o meno nell’era dei dinosauri (230-240 milioni di anni fa) e che, in molti ambienti, sostituì le gimnosperme, conifere ed affini, comparse molto tempo prima (360-380 milioni di anni fa). 

Insomma, tra le piante, le rampicanti sembrano particolarmente sveglie con capacità di riscoprire capacità latenti nelle loro cellule: capacità rimaste per un certo tempo come nascoste o impedite in forme ancestrali più tranquille. 

Si diceva prima del potenziale d’azione. All’interno di una pianta ha luogo anche una gran quantità di segnalazione chimica.

Sembrerà strano, ma un’anonima e pressoché onnipresente piantina, arabetta comune, è il punto di riferimento principale per ogni botanico perché rappresenta l’organismo modello per eccellenza. 

Arabetta comune

Un esperimento del 2018 ha dimostrato che se un bruco si mette a masticarne una foglia, o se un umano la strappa via, parte rapidamente un segnale alle foglie vicine, preparandole ad organizzare una difesa chimica. Con una tipica reazione a catena di eventi, molto simile a quanto avviene negli animali, una sostanza ampiamente usata nella segnalazione chimica (glutammato) viene liberata da una cellula e influenza i canali ionici delle altre, agendo come molecola segnale e neurotrasmettitore. Una foglia non danneggiata che si trovi a una certa distanza dalla lesione riceve il segnale e può prepararsi nell’arco di qualche minuto. 

È esperienza questa? Come si collocano le piante nell’evoluzione di questo attributo tipicamente animale? 

Lo sviluppo dell’attività vivente è innanzi tutto un sé con una sua prospettiva e, alla base di quel sé l’attività integrata dei sistemi nervosi. 

In molte piante permangono – nei gameti – vestigia di motilità: nelle felci e nelle cicadi ci sono gameti maschili mobili che nuotano nell’acqua per realizzare la fecondazione, rendendo mobile una piccolissima parte del ciclo vitale. Resta il fatto che nelle piante, una maggiore motilità sarebbe anche ostacolata dalle spesse pareti cellulari, un bel problema da superare durante la loro evoluzione.

Se quindi, per avere esperienza, tutto ciò è quel che conta, allora le piante difettano parecchio in tal senso: sono certamente sensibili e rispondono, segnalano attivamente, ma molto probabilmente questo non basta per avere un’esperienza sentita nemmeno nelle sue forme più semplici. E tutto questo in parte è dovuto al fatto che una pianta è un tipo di creatura particolare.

Dove si sta andando a parare lo vediamo nella prossima parte.

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[1] Da segnalare come eccezione alcune alghe verdi di acqua dolce, Volvox, che formano colonie mobili sferiche che nuotano verso la luce.

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Riferimento bibliografico: "Metazoa" di Peter Godfrey-Smith

Terra!

Nel corso della storia della vita sulla Terra, la diversificazione degli organismi ha seguito percorsi sorprendenti, intrecciando evoluzione, adattamento e innovazione. Dinosauri, mammiferi e sauropsidi sono solo alcune delle tappe di questo affascinante viaggio, che ha visto la comparsa di meccanismi come l’endotermia e il continuo incremento della biodiversità. Il passaggio dagli ambienti acquatici a quelli terrestri ha segnato svolte cruciali, aprendo la strada a nuove forme di vita e strategie evolutive.

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Uscendo dall’acqua dopo una bella nuotata, ancor di più se ci si è immersi, anche di pochi metri, le sensazioni che si avvertono immediatamente sono tre: la gravità, che rende più arduo risalire i gradini della scogliera, l’evaporazione, con le gocce d’acqua che cadendo sulle rocce evaporano in breve tempo, e il calore del Sole.

La vita e il suo lunghissimo processo di evoluzione, compreso quello della mente, iniziarono nel mare, e ogni essere vivente ne porta una parte dentro, in ognuna delle sue cellule.

Il passaggio alle terre emerse fu una tappa epocale.

Qui, i comportamenti sono diversi: ciò che prima era facile diventa arduo, ma contemporaneamente alcune cose prima difficili si semplificano. La terraferma è una serra, abbellita di un numero enorme di forme vegetali. Quasi tutti gli esseri viventi dipendono dal Sole come fonte di energia, ma le piante terrestri – le angiosperme in particolare – hanno tassi di fotosintesi e rendimenti energetici che superano di gran lunga tutti quelli rilevati in mare, e gli ecosistemi dell’ambiente subaereo presentano flussi di energia molto rapidi. Usciti dall’acqua si ha subito l’impressione che il Sole ci colpisca con la sua energia: le terre emerse sono piene di promesse e possibilità. Se si riesce a sopravvivere si può fare moltissimo.

Opabinia, artropode stelo del Cambriano

I primi animali a strusciare verso il Sole furono gli artropodi ed è probabile che i pionieri non siano stati gli insetti ma forme affini ai ragni e ai millepiedi. Già agli inizi del Cambriano, circa 540 milioni di anni fa; ce ne sono tracce e, a quanto pare, coprirono questo ruolo in altre occasioni.

La terraferma è un ambiente difficile, e gli artropodi avevano le caratteristiche adatte ad affrontarla. L’evaporazione comincia non appena si emerge all’asciutto e lo scheletro esterno degli artropodi può diventare una protezione che trattiene l’umidità. Il movimento sulla terra è più difficile, ma gli artropodi erano generosamente dotati di arti; nella loro ricca gamma di appendici, quelle zampe conferivano un vantaggio – una marcia in più – per la vita all’asciutto.

I parenti di ragni e millepiedi avviarono il processo, ma fu soltanto un inizio. Gli artropodi si trasferirono sulla terre emerse qualcosa come sette volte distinte, forse di più. Rappresentanti di un loro ramo, una sorta di crostacei in senso lato, si avventurarono sulla terraferma diverse volte; una di tali sortite diede poi origine agli insetti – tra i 480 e i 465 milioni di anni fa - che, in questo nuovo habitat, andarono incontro a una colossale, inesauribile diversificazione. Oggigiorno la grande maggioranza di tutte le specie animali conosciute appartiene a quest’unico gruppo: esistono circa un milione di specie di insetti identificate, ma le stime suggeriscono che il numero reale sia molto più alto, tra i 5 e i 10 milioni, con alcuni che ipotizzano fino a 20 milioni di specie, rappresentando circa l'80% di tutte le specie animali conosciute, ma con molte ancora da scoprire (altrettanto numerose le specie che scompaiono di continuo).

Paesaggio del Carbonifero

Gli insetti sono perlopiù specialisti della terraferma, e gran parte della loro storia ne descrive la coevoluzione con le piante terrestri con un numero vastissimo di forme di cooperazione e conflitto. Le piante terrestri non sono antiche come si è portati a pensare, e si originarono dalle alghe verdi, unicellulari e coloniali, ovvero organismi fotosintetici, andando incontro alla loro esclusiva evoluzione verso forme pluricellulari. Probabilmente dopo il Cambriano alcune alghe modificate iniziarono l’avventura verso l’asciutto, e nel Carbonifero, - l’era degli insetti giganti - circa 350 milioni di anni fa, le piante sulla terraferma erano già contraddistinte e ben visibili come robuste strutture verdi. C’erano già felci, cicadi e conifere, e in seguito, all’epoca dei dinosauri, anche le angiosperme, le piante con i fiori. 

Come accennato le piante terrestri, le angiosperme soprattutto, utilizzano l’energia solare con un’intensità e un’efficienza che supera di gran lunga quella delle forme di vita marine. E gli insetti finirono con l’essere ben integrati in questo flusso di energia, come parte del processo di evoluzione: come consumatori ma soprattutto come impollinatori. 

A un certo punto di questo viaggio, forse 380 milioni di anni fa, salì a bordo della terraferma, un gruppo di animali differenti: il nostro, quello dei vertebrati. 

Quando si era trattato degli artropodi, ad aprirsi la strada verso una vita completamente terrestre furono diversi gruppi. La storia dei vertebrati andò diversamente. Semplificando, i vertebrati fecero quel passo epocale soltanto una volta: alcuni pesci appartenenti a un antico gruppo (sarcopterigi), che vuol dire “dalle pinne carnose”, diedero origine a molti tipi di vertebrati terrestri, con più sortite sulla terraferma in luoghi e tempi diversi, con incursioni nelle “terre di confine”, spesso solo parziali ma con almeno una spintasi più in profondità. Quei pesci avventurosi avviarono una radiazione ininterrotta di animali terrestri – compresi ciò che sarebbero poi stati i mammiferi e gli uccelli. E i dinosauri, ovviamente!

Un esemplare di Tiktaakik - ca. 375 milioni di anni fa

Un cambiamento difficile questo dei vertebrati. Gli artropodi partivano già facilitati da una generosa dotazione di zampe e attrezzi vari e con una protezione esterna: una via abbastanza ovvia. Per contro, osservando gli antenati dei vertebrati che iniziarono l’avventura sulla terraferma, non sembra così scontato che un pesce con le pinne possa cavarsela: c’è tutta una serie di ostacoli da superare, il primo dei quali è il doversi muovere schiacciati dalla gravità. Persino l’alimentazione era complicata, a cominciare dalla deglutizione. Un pesce ingoia insieme a parti della preda una certa quantità d’acqua e, grazie a densità simili, tutto si muove all’unisono e il boccone va giù. Sulla terraferma, quel movimento farebbe passare praticamente solo aria, molto meno densa della carne. C’è un pesce, il pescegatto anguilla, che addenta la propria preda sulla terraferma ma poi va in acqua per ingoiarla.

Perioftalmo o "saltatore di fango"

Ma il cambiamento più ovvio che consentì ai vertebrati di vivere perennemente sulla terraferma riguardò la forma corporea: il passaggio a «tetrapode», un corpo con quattro arti. È un errore immaginare che ai pesci spuntarono le strutture adatte al momento in cui tentarono di arrampicarsi su una spiaggia: fu piuttosto il contrario, strutture adatte, come pinne rinforzate, erano già presenti in un corpo adatto a strisciare o arrampicarsi in corsi d’acqua ostruiti dalla vegetazione o tra una pozza e l’altra, come accade ad alcune forme oggi viventi.

Per stare sulla terraferma occorrono anche i polmoni. Sacche simili, per galleggiare o a volte anche per respirare sott’acqua, erano già presenti in alcuni pesci da moltissimo tempo: molti di loro avevano già i polmoni prima che qualcuno si avventurasse sulla terraferma.

Un’altra difficoltà da affrontare fu l’inadeguatezza delle uova. Dopo un periodo di forme anfibie, un gruppo evolse un uovo che forniva agli embrioni uno «stagno in miniatura», consentendo di allentare altri legami con l’ambiente acquatico.

Subito dopo, ebbe luogo un’ulteriore ramificazione evolutiva avvenuta circa 312 milioni di anni fa e all’epoca insignificante, come del resto lo sono tutte: una specie di amnioti (quelli dell’uovo di poco fa, oggi lucertole, tartarughe, coccodrilli ecc.) si divise dando luogo a due linee evolutive: da quel momento in poi due rami di vertebrati tetrapodi diversi originarono da un lato il gruppo dei sinapsidi, e dall’altro i sauropsidi.

All’inizio il primo era più vasto, diversificato e numeroso per forme, ma fu duramente colpito dall’estinzione di massa di circa 252 milioni di anni fa (tra Permiano e Triassico, qui un quadro delle estinzioni di massa note): oltre il 70% delle specie terrestri fu cancellata, e il 90% di quelle marine. Prima della più famosa estinzione di massa, quella di 66 milioni di anni fa, dei dinosauri per capirci, i mammiferi erano decisamente il gruppo dominante.

L’altro ramo, quello dei sauropsidi, comprendeva i dinosauri, erbivori e carnivori, di varie taglie e dimensioni, andò incontro ad una diversificazione impressionante. Finché durò, e durò per oltre 160 milioni di anni. Anzi, dura ancora, visto che gli uccelli sono, a tutti gli effetti, dinosauri.

Il resto è storia (nota e complessa), ma non approfondiamo oltre.

A proposito di approfondimenti, c’è un altro aspetto importante con cui l’evoluzione dovette confrontarsi: la comparsa dell’endotermia. Ovvero la capacità di generare e mantenere la temperatura corporea interna. Non entriamo nei dettagli ma osserviamo che comunque, con l’endotermia, corpo e cervello diventano un sistema ad alta energia, che consuma più ossigeno. In mare è raramente presente, perché il controllo della temperatura è più facile sulla terraferma che in acqua, perché l’acqua allontana il calore molto più rapidamente di quanto faccia l’aria. Anche se la temperatura ambiente sulla terraferma è molto più variabile, tenersi caldi è più semplice.

Le terre emerse coprono un terzo della superficie terrestre, ma ospitano circa l’85% delle specie – se ci si limita agli organismi pluricellulari, meno chiaro è il quadro se si includono anche i microbi.

La svolta, il momento in cui l’ambiente subaereo prese il sopravvento in termini di diversità, si verificò circa 100 milioni di anni fa. Tempi abbastanza recenti se si pensa al tempo geologico, profondo.

Quindi, sebbene la vita abbia attraversato i suoi primi stadi in mare, una volta colonizzate le terre emerse l’evoluzione decollò in modo diverso. Dopo tutto, sulla terraferma, ci sono molte più cose da fare, molte più specializzazioni da trovare. Alcuni biologi sostengono che le terre emerse, rispetto al mare, siano sito di un’evoluzione più creativa: hanno prodotto più innovazioni ad alte prestazioni, il che potrebbe essere prevedibile, e forse la spiegazione sta negli elevati tassi di flusso di energia che aumenta la produttività della terraferma. Un’altra ragione è nel raggio d’azione, con un’attività subaerea meno vincolata di quanto lo sia nell’acqua, più densa e viscosa.

Secondo me entrambi gli ambienti offrono e hanno offerto siti di creatività innumerevoli. In mare ebbero luogo una gran quantità di innovazioni importantissime e necessariamente precoci: l’evoluzione degli animali e, contestualmente, dei corpi, dei sensi, degli arti, dei sistemi nervosi e dei cervelli loro propri. Il mare è il naturale scenario di questi stadi. Una volta stabilite le modalità di vita animale, il passaggio verso la terraferma è una possibilità che comporta l’adattamento al suo intenso flusso energetico. Poi, occorrono altri stadi di innovazione. I risultati comprendono le forme corporee di mammiferi e uccelli, lo stretto controllo della temperatura corporea, nuovi tipi di organizzazione sociale e nuove capacità di manipolare l’ambiente.

Dobbiamo agli stati acquatici dell’evoluzione i nervi e i cervelli che ci permettono questi intensi scambi di parole, come pure il corpo degli animali, compreso il nostro, e la stessa esperienza.

Il passaggio sulla terraferma ha aperto soltanto alcune porte.

Ovviamente senza i vegetali, che iniziarono a colonizzare la terraferma prima degli animali, questi ultimi nulla avrebbero potuto fare.

Microbi. Anche ciò che non vediamo ci riguarda

L’attività umana ha prodotto nei sistemi terrestri cambiamenti che, per proporzioni e importanza, non hanno pari dall’avvento della fotosintesi, e ciò ci ha dato alla testa. Qualcuno l’ha chiamata impronta ecologica. Ma che cosa ha a che fare con batteri e affini? E questi, che c'entrano con bit & byte?

È stato detto «Siamo proprio come dei, quindi tanto vale abituarci all’idea».

Nella seconda metà del Novecento, molti pensavano che i rapidi progressi tecnologici avessero ormai superato ogni limite che ostacolava il controllo umano sul pianeta. Questa visione ottimista, definita «Antropocene buono», si basava sull’idea che il nostro ingegno tecnologico ci avrebbe permesso di mantenere uno stile di vita ad alto consumo energetico gestendo responsabilmente il grande potere acquisito.

«State soffrendo per un bene più grande» si diceva...e allora ditelo alle popolazioni che sono già nella morsa della siccità o dell'innalzamento del livello medio dei mari!

Gli abitanti di Bikini si sentirono dire qualcosa di simile – che evacuare la loro casa sarebbe stato per il bene di tutta l’umanità – dall’esercito americano, e questo particolare esempio di giocare a fare dio ha lasciato un angolo del pianeta inabitabile per oltre 20.000 anni. Assurdo, perfino crudele, quanto appare.

Il fatto che abbiamo alterato i cicli geochimici del pianeta non significa che ne abbiamo il controllo; ma del resto l’Antropocene non riguarda affatto il controllo, piuttosto evidenzia la relazione intima con il futuro del pianeta, strana tanto quanto quella che ci lega alle nostre comunità microbiche.

I rapporti nel tempo recente tra biomasse animali addomesticate, umana e naturali

Questo è il grafico più spaventoso del mondo: la quantità di biomassa rappresentata dal totale di quella umana e degli animali da questa addomesticati supera di diversi ordini di grandezza quella della fauna selvatica. Ma ciò che poche persone capiscono è che descrive anche una catastrofe microbica.

Ogni specie possiede un ecosistema influenzato dall'ambiente e dagli altri animali con cui interagisce. Il leone nella savana entra in contatto con nuovi microbi quando si nutre di carcasse o beve dove altri animali hanno lasciato escrementi. In cattività, mangia solo carne sterilizzata ed è a contatto esclusivamente con persone. Non ci sono separazioni nette, non c’è antitesi tra uomo e natura. Un declino in un livello porta al declino in un altro; quando la biodiversità cala nel macromondo, cala anche in quello microbico. Come le matriosche, ogni estinzione di mammiferi o insetti contiene altre innumerevoli estinzioni o quasi estinzioni, che si verificano a mano a mano che il microbiota animale perde il proprio habitat.

Ciò che rimane è la microbiomassa associata agli esseri umani e a ciò che mangiano.

La biomassa della Terra e un dettaglio della distribuzione di quella animale

Mutare e trasferire
Quanto i microbi siano indispensabili è presto detto. Un grammo di fango negli estuari urbani di città come Shangai o New York, contiene circa un milione di geni resistenti agli antibiotici provenienti dai batteri. Si sono scoperti batteri mangiasale vivi, sopravvissuti dopo essere rimasti intrappolati nei cristalli per 250 milioni di anni. Il principio del cambiamento è il tratto più essenziale del mondo microbico. Le forme di vita unicellulari esistono forse da 4 miliardi di anni, e ogni innumerevole generazione ha prodotto una leggera differenza rispetto alla precedente, un piccolo errore nella copia. È stato ipotizzato che ci siano tante specie diverse quanti sono stati i batteri individuali: idea che è già di per sé notevole prima ancora di considerare che in ogni dato momento sulla Terra sono esistiti qualcosa come 5.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 (5x10³⁰) batteri – espressi in tonnellate di carbonio si stima equivalgano a circa 70x10⁹ tonnellate (Gt). Si pensa che un’altra quantità pari a 1.000.000.000.000.000.000 (10¹²) viva sulle particelle di polvere nell’atmosfera, e si crede che tra il 50 e il 90 per cento della biomassa oceanica consista di cellule microbiche. Sono numeri pari ad almeno 100 volte il quantitativo di stelle di tutte le galassie dell’universo.

Nel 2016, scienziati giapponesi hanno scoperto un batterio capace di degradare la plastica PET in uno stabilimento di riciclaggio, segnalando come i microbi oceanici si stiano evolvendo per consumare rifiuti plastici. L’origine di questa incredibile diversità risiede nella loro capacità di condividere il proprio DNA: il processo del Trasferimento Genico Orizzontale. Una cellula batterica può scambiare le proprie informazioni genetiche con qualsiasi altra cellula. I microbi che si sfiorano l’un l’altro possono scambiarsi i geni: in alcune specie lo scambio è mutuo e coordinato, altre specie assorbono ciò che trovano, pezzi di DNA, frammenti di virus, altre ancora rubano il patrimonio genetico altrui fagocitando altri microbi (così sono nati organelli specializzati presenti nelle cellule eucariotiche). Oppure scelgono di coabitare e, come coppie sposate da tempo, alla fine si fondono per diventare quasi indistinguibili l’uno dall’altro. Non tutti gli scambi danno luogo a adattamenti significativi: le modifiche inutili spesso vengono spazzate via dalle generazioni successive. Questo processo permette ai microbi di sviluppare processi vitali importanti quali fotosintesi, catabolismo e simbiosi.

Tuttavia, le nostre azioni stanno censurando sempre di più questa libera espressione, frenando l’orgia e costringendo l’evoluzione microbica a seguire la nostra guida. Da quando abbiamo cominciato a usare il fuoco – oltre 500.000 anni fa - per cucinare il nostro cibo, gli uomini influiscono sulla selezione dei geni nelle proprie popolazioni microbiche tramite scelte dietetiche. Questa selezione «morbida», però, è diventata un processo di selezione «dura» tramite l’uso di composti antimicrobici; dapprima con esitazione, da quando abbiamo cominciato a sfruttare gli effetti profilattici del mercurio e dell’arsenico alla fine dell’Ottocento, ma poi con aggressività, da quando si è diffuso l’impiego di antibiotici dopo la seconda guerra mondiale. A titolo di esempio nelle popolazioni mondiali sviluppate, l’abuso di antibiotici è accusato di essere la causa del rapido declino di Helicobacter pylori, un microbo che vive nello stomaco e che si coevolve con gli esseri umani da almeno 100.000 anni per assistere nel regolare la produzione di acido nello stomaco (qui la storia della scoperta della vera natura dell’ulcera). E gli effetti di questa liberalità con gli antibiotici non si notano solo nelle viscere umane.

Antibiotici

Gli antibiotici hanno sicuramente contribuito alla formazione di fossili futuri semplicemente con il loro effetto sui tassi di mortalità, ma hanno anche influenzato in maniera sostanziale la prosperità di batteri che si sviluppano molto lontano dai corpi di esseri umani o animali trattati. Sono comunemente usati per promuovere la crescita del bestiame e, dato che fra il 30 e il 90 per cento degli antibiotici ingeriti sia dagli animali sia dagli esseri umani vengono espulsi immutati nel suolo e nei corsi d’acqua, il mondo microbico in generale viene inondato da composti antimicrobici. Potrebbe risentirne perfino il fondamentale ritmo dell’evoluzione batterica e rischiamo di rendere inefficace una delle maggiori e più benefiche scoperte mai fatte. 

La resistenza agli antibiotici prodotti in laboratorio ebbe inizio negli anni Venti del Novecento, da una singola componente di DNA. Da allora si è diffusa attraverso il trasferimento genico orizzontale a velocità sorprendentemente elevate. Oggi, in ogni grammo di escrementi umani o animali si trovano milioni di copie di quell’elemento originario; ogni giorno circa 100.000.000.000.000.000.000.000 (10²³) copie vengono rilasciate nell’ambiente, riversandosi nei fiumi e negli oceani tramite gli impianti per il trattamento delle acque reflue - veri e propri hotspot di propagazione - oppure tornano al terreno. Questi elementi genici sono stati trovati sia nella foresta pluviale amazzonica che nelle regioni polari. L'emissione di composti nell'atmosfera sta accelerando l'evoluzione microbica e aumentando la diffusione dei geni di resistenza nel pangenoma globale. Molti eventi selettivi che causano resistenza sono temporanei, ma alcuni cambiamenti nelle comunità microbiche saranno permanenti.

Ci sono molti divulgatori sui social che diffondo splendide immagini e video del mondo microscopico, segnalo questa.

Batteri ovunque
Ogni grammo di terreno contiene miliardi di cellule microbiche. Il DNA extracellulare può sopravvivere nel suolo o nell’argilla per migliaia di anni, e date le giuste condizioni, potrà restare nell’humus fino a quando incontrerà un batterio ricettivo, mettendo in moto una nuova linea di evoluzione batterica.

Il dogma centrale della biologia

La regola essenziale della vita biologica è fissata da quasi 4 miliardi di anni: l’informazione biologica scorre dal DNA all’RNA, alla proteina, al fenotipo in una cascata chiusa che gli scienziati chiamano «dogma centrale» (ne ho scritto qui). È immutabile ed esiste fin dal Last Universal Common Ancestor, l’ultimo antenato universale comune di tutta la vita (LUCA). Ma per la prima volta in 3,7 miliardi di anni, le nuove tecniche di conservazione con silicio che memorizzano dati digitali nel DNA hanno superato il tradizionale dogma centrale.

Abbiamo un organismo capace di dirigere la propria evoluzione e l’evoluzione di ogni essere vivente sul pianeta: Homo sapiens. E per quanto se ne dica, spesso con giudizi puramente ideologici, la modifica genetica degli organismi operata dagli umani è antica quanto essi stessi.

Nel 2007 fu sintetizzato chimicamente il primo genoma: il DNA di un batterio fu impiantato nelle cellule di un altro batterio. Il risultato fu che il secondo somigliava e si comportava esattamente come il primo. Alcuni anni dopo, furono sintetizzate alcune cellule viventi di questo batterio basandosi sulle informazioni archiviate elettronicamente. Ciò che fu fatto rappresenta una transizione evolutiva vera e propria.

Fino ad allora, ogni essere vivente aveva bisogno di un antenato (Omne vivum ex vivo, come ebbe a dire Pasteur): adesso non più. In teoria, estendere il dogma centrale potrebbe permettere la ricostruzione di patogeni o specie estinte, perfino la sintesi di organismi nuovi, uno qualunque dei quali, se prosperasse, rappresenterebbe un segno nella sabbia del tempo evolutivo.

Ma per ora, siamo ancora meno che all’inizio. Per fortuna. Personalmente resuscitare specie estinte non mi interessa, mi accontento delle loro rarissime tracce fossili.

Tornando a quella visione divina che molti esseri umani hanno del loro potere, realizzare la de-estinzione sarebbe il più grande trucco divino di tutti, ma non si raggiungerà confezionando in laboratorio specie scomparse. Gli animali non sono semplicemente la somma delle loro parti: ogni caratteristica fisica è il risultato di una serie di adattamenti evolutivi trasmessi attraverso migliaia di generazioni. Fabbricare un nuovo genoma non sarebbe sufficiente. Esistono già elefanti asiatici con pezzi di DNA di mammut ma come gli elefanti, i mammut avranno avuto una struttura sociale complessa. Un nuovo branco esisterebbe in un vuoto sociale, un mondo che ha completamente dimenticato cosa significa essere un mammut. Gli animali devono imparare a essere animali: non si può sintetizzare il comportamento. E ancora, come ebbe a dire il biologo evoluzionista Stephen J. Gould, se potessimo riavvolgere il nastro dell’evoluzione e ripartire da zero, i percorsi e i finali sarebbero del tutto diversi ogni volta.

Anche noi avremmo bisogno di cambiare. Riportare in vita specie perse per l’espansione del dominio umano sarebbe miracoloso, forse perfino un’espiazione per i peccati passati, ma ci richiederebbe anche di imparare a vivere accanto a ciò che un tempo abbiamo espulso dell’esistenza.

I microbi esistono da miliardi di anni grazie alla loro inventiva. Sono i grandi improvvisatori del mondo, e la loro capacità di evolvere oltre i propri limiti apparenti sembra un buon modello da cui imparare a vivere nel mondo che abbiamo creato per noi stessi. I microbi dimostrano che ciò che potremmo essere non è limitato da ciò che siamo, e che accettare collaborazione e adattamento, scrollandoci di dosso le vecchie forme per accettarne di nuove, può portare a un aumento di vita.

Archiviazione

Ma ancora una volta emerge l’antropocentrismo più egoista, una moderna e antica allo stesso tempo, versione del principio antropico che vede il mondo, l’universo intero fatto per il genere umano.

Studi e ricerche da diverso tempo stanno cercando di realizzare un sistema di archiviazione in grado di replicarsi, utilizzando come supporto il DNA dei batteri. Perché?

Dopo la nascita dei servizi di data streaming, dell’intelligenza artificiale, del cloud storage, delle piattaforme di social media e dell’ubiquità degli smartphone e degli smartwatch, ormai ci vogliono solo un paio di giorni per produrre cinque miliardi di gigabyte di contenuto digitale, equivalenti a tutte le informazioni digitali esistenti prima del 2003. Entro il 2025 il totale creato annualmente sarà di oltre 160 zettabyte (ZB = 10²¹ byte). Se la maggioranza dei dati non venisse cancellata, sovrapponendone di nuovi o eliminandoli, le riserve globali di silicio non sarebbero sufficienti per conservare in modo permanente tutti i dati che produciamo.

Ma il consenso scientifico e le stime attuali indicano che la densità di archiviazione teorica del DNA si avvicina a circa 455 exabyte per grammo, ovvero 455 milioni di gigabyte (10¹⁸ byte).

Agli inizi degli anni Duemila si cominciò a pensare al problema dell’archiviazione dei dati. Il problema non è solo l’enorme quantità di informazioni, ma anche il fatto che i mezzi di archiviazione non sono sicuri. Per migliaia di anni abbiamo sconfitto l’entropia lasciando tracce deliberate di ciò che sappiamo. Scrivere ci ha permesso di battere il tempo e di parlare al futuro, ma finora i materiali disponibili sono stati fragili: la pietra si erode, la carta si disintegra e persino la memoria elettronica si degrada. La vita, d’altro canto, è definita nella sua essenza dalla trasmissione sicura di informazioni nel tempo. E allora perché non convertire le quattro basi azotate del DNA in informazione binaria (con Adenina per “00”, Guanina per “01”, Citosina per “10” e Timina per “11”) e racchiuderla al sicuro nel genoma della materia vivente dove, in teoria, la si potrebbe recuperare in eterno? Peccato che, ad oggi, recuperare le informazioni significa anche contemporaneamente distruggerle: si poteva sequenziare il DNA solo una volta per recuperare le informazioni, dopodiché andava tutto distrutto. Si è in grado di leggere i dati, per quanto con qualche sporadico errore, ma così facendo di fatto si cancellano.

È quasi paradossale: c’è un’acuta ironia nel fatto che gli scienziati stiano prendendo in considerazione l’archiviazione nel DNA mentre la biodiversità globale sta crollando. È stato proprio il considerare le altre forme di vita come semplici risorse che ha portato a gran parte del disastro in cui ci troviamo; la nostra cura, con un deciso cambio di direzione e passo, dovrebbe essere diretta a incoraggiare un futuro praticabile per tutti gli esseri viventi, e invece abbiamo cominciato a rivolgerci alla vita per mettere al sicuro le nostre storie. E l’idea di affidare le cose a cui teniamo di più alle cure di microbi è altrettanto inquietante.

Conan the bacterium

Sicuramente ne avrete sentito parlare e visto i Tardigradi, simpatici animaletti pluricellulari che sembra abbiano proprietà magiche, potendo sopravvivere in condizioni inimmaginabili. Ma qui c’è qualcosa che va oltre.

Deinococcus radiodurans fu scoperto nel 1956, in una lattina di carne in scatola, in uno delle migliaia di casi di serendipità nella ricerca scientifica. Alcuni scienziati in Oregon stavano facendo esperimenti sul potenziale di conservazione dei raggi gamma quando individuarono un batterio che non riuscivano a sterilizzare. Il suo nome significa «terrificante cocco resistente alle radiazioni»; anche se  è vero che δεινός, dal greco, significa tremendo o terrificante, significa anche strano, singolare, straordinario. Terrificante o strano che sia può sopravvivere all’essiccazione estrema e a una dose di raggi gamma mille volte superiore a quella letale per gli esseri umani. Con un’esposizione tremila volte superiore a quella che ucciderebbe noi, il batterio risulta indebolito ma ancora vitale. Nel 2002 la NASA ne espose per sei minuti un campione a radiazioni solari ultraviolette a 300 chilometri di altezza, ma D. radiodurans tornò sulla Terra illeso. È sopravvissuto per più di un anno all’esterno della Stazione Spaziale Internazionale in orbita attorno alla Terra: in un ambiente che sembrava incompatibile con la vita per via dell’esposizione a dosi elevate di raggi UV, del vuoto, di fluttuazioni enormi della temperatura e di infinite altre minacce. C’è chi sostiene che si sia originato su Marte, e che sia arrivato sulla Terra a causa dell’impatto con un meteorite.

Lo hanno soprannominato “Conan the bacterium”, in assonanza col famoso personaggio cinematografico interpretato da Arnold Schwarzenegger.

La sua straordinaria resilienza è dovuta semplicemente alla sua forma. Il batterio consiste di quattro cellule organizzate in un comodo anello e assomiglia un po’ a dei panini. I danni da radiazioni spezzano il DNA, ma la forma ben stretta di D. radiodurans fa sì che il questo sia tenuto assieme anche una volta spezzato, permettendo al microbo di ripararsi in fretta. Per quanto si sa, non lo si può uccidere:  durerà sul pianeta fino a quando il Sole stesso diverrà una stella gigante rossa e qualsiasi forma di vita sulla Terra sarà stata cancellata. C’è tempo…

Tornando in tema. C’è qualcuno che sta cercando di usarlo come supporto biologico eterno per l’archiviazione dei dati di cui s’è scritto.

...e vi do un'altra notizia...
I mineralogisti sono giunti alla conclusione che oltre il quaranta per cento delle specie di minerali sulla Terra è in un modo o nell’altro biogenico, cioè dovuto all’azione diretta o indiretta di organismi viventi. Argomento trattato brevemente da Rober M. Hazen nel suo “Breve storia della Terra”, da me recensito e, più approfonditamente, da Philip Marsden nel suo "Sotto un cielo di metallo" (coming soon).

Post scriptum
Possiamo definire la scienza come l'arte di trovare modelli ricorrenti in natura.
La loro individuazione presuppone attente osservazioni, ovviamente condizionate dai nostri sensi. Da animali visivi basiamo la nostra percezione del mondo su quel che vediamo. E ciò che vediamo è a sua volta legato agli strumenti che abbiamo a disposizione: quindi la storia della scienza è anche la storia delle invenzioni che modificano la nostra percezione delle cose. Tuttavia, paradossalmente, l'invenzione di nuovi strumenti è vincolata a ciò che vediamo. Se non vediamo qualcosa tendiamo a ignorarla.
(Paul G. Falkowski)

Ecco perché per centinaia di anni anche la scienza ha ignorato i microbi.

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Riferimento bibliografico
Tracce. Alla ricerca dei fossili di domani. David Farrier, 2023

L’improbabile viaggio dell’unicità umana

Dopo tanto scrivere sul cambiamento climatico una pausa ci vuole, e me la prendo scrivendo ancora una volta sull’origine dell’umanità, una delle mie passioni.

Dallo stupore alieno all'ascesa di Homo sapiens: il viaggio imprevedibile dell'evoluzione umana
Se degli scienziati extraterrestri fossero sbarcati sulla terra tre milioni di anni fa, si sarebbero stupiti per le colonie di api domestiche, i termitai e l’operato delle formiche tagliafoglie; già allora le loro colonie rappresentavano i superorganismi supremi del mondo degli insetti, e i sistemi sociali di gran lunga più complessi ed ecologicamente di successo sul nostro pianeta.

I visitatori avrebbero anche studiato le australopitecine africane, una rara specie bipede di primati con cervelli a misura delle scimmie antropomorfe e avrebbero preconizzato che fra i vertebrati, in questo caso come in altri, il potenziale non era granché, in fondo, altre creature di quella grandezza calpestavano il terreno da più di 300 milioni di anni, e dal punto di vista sociale non era accaduto niente di che. Gli insetti sociali sembravano il meglio di cui il pianeta fosse capace.

Generata con AI dall'Autore

Gli extraterrestri sarebbero ripartiti con la convinzione che la biosfera della Terra si era stabilizzata, e che verosimilmente non sarebbe accaduto niente di particolare nei 100 milioni di anni a venire, visto che c’era voluto altrettanto tempo per gli insetti sociali a raggiungere ciò che sembrava il culmine dell’evoluzione.

Invece accadde qualcosa di straordinario. Il cervello delle australopitecine cominciò a crescere rapidamente (per i dettagli sull’evoluzione umana si veda questo mio post). All'epoca della visita degli extraterrestri, misurava 500-700 cm³. Due milioni di anni dopo era arrivato a circa 1000 cm³ e in un tempo successivo addirittura minore raggiunse i 1200-1500 cm³ circa: il doppio di quello delle prime australopitecine.

Era Arrivato Homo sapiens, e la sua conquista sociale della Terra era imminente.

Se oggi i discendenti degli extraterrestri tornassero a farci visita, dopo aver dedicato il loro tempo a galassie più interessanti della nostra, di sicuro resterebbero basiti. È accaduto ciò che era quasi impossibile: imprevedibilmente. Una specie bipede di primati scoperta allora, non soltanto era sopravvissuta, ma ha creato una primitiva cultura basata sul linguaggio. E, fatto ancora più sorprendente e inquietante, questa specie di primati sta distruggendo la biosfera (per approfondire qui e qui).

Pur avendo una biomassa totale piccolissima - tutti i suoi 8 miliardi e più di individui potrebbero essere accatastati come tronchi in un cubo di meno di 2 km per lato - la nuova specie è diventata una forza geofisica: ha imbrigliato l'energia del sole e dei combustibili fossili, deviato una buona parte dell'acqua dolce per suo uso e consumo, acidificato gli oceani e trasformato l'atmosfera al punto di aver direttamente causato un cambiamento climatico di scala planetaria, distrutto e consumato risorse ad un ritmo insostenibile. E, non ultimo, arrivando al punto di produrre un quantitativo tale di manufatti (1,1 teratonnellate) da aver eguagliato o forse superato, in termini di massa, quello dell'intera biomassa del pianeta. Gli extraterrestri la definirebbero un'opera di ingegneria raffazzonata e mal riuscita, e se avessero potuto tornare indietro avrebbero impedito in tutti i modi questa tragedia.

Tanto per non farci sentire troppo soli in questa metafora del cubo si è calcolato che le formiche che vivono oggi sulla Terra siano qualcosa come 10¹⁶ insetti. Se ogni insetto pesa circa un milionesimo di un essere umano e considerando che ci sono un milione di volte più formiche che esseri umani (arrotondando a 10¹⁰, valore che sarà raggiunto entro il secolo), allora tutte le formiche della Terra pesano come gli esseri umani; e anche queste potrebbero essere accatastate in un cubo avente lato pari a meno di 2 km. Sia questo che quello dell’umanità potrebbero essere nascosti in una piccolissima sezione del Grand Canyon del Colorado.

L'avvento del genere umano è stato per un po’ un colpo di fortuna per la nostra specie, e per sempre una sfortuna per quasi tutto il resto della vita sulla Terra.

Tra poco vedremo come una serie di eventi contingenti, indicati come altrettanti gradini evoluzionistici sulla strada verso l'umanità, se nella giusta sequenza, hanno avuto il potenziale di condurre una specie di grossi animali sull'orlo dell'eusocialità, qualcosa di veramente speciale. Ognuno di questi eventi, definito preadattamento (exaptation), è stato indicato, da un qualche scienziato, come l'avvenimento chiave che ha catapultato i primi ominidi verso l'attuale condizione umana. Molto sinteticamente, possiamo vedere l’eusocialità come una condizione in cui vi sono generazioni multiple che convivono e che sono organizzate in gruppi grazie a una divisione altruistica del lavoro. È stata una delle maggiori invenzioni nella storia della vita, apparsa raramente e ogni volta impiegando tempi lunghissimi.

Il bricolage dell’evoluzione: tra preadattamenti, contingenza e selezione saturale
L’evoluzione non parte mai da zero, ma dal materiale, o dalle soluzioni, che già sono a disposizione, e che vengono dal passato, portandosi quindi dietro tutti i loro limiti e vincoli; ma con quel materiale si può costruire o realizzare qualcosa di nuovo o diverso, a volte cambiando funzione ad una struttura o ad una soluzione evolutasi nel passato per certe ragioni e riutilizzandola per altre (ecco il perché del prefisso “pre”). In questo modo il risultato finale non sarà mai perfetto, ma una sorta di compromesso tra il materiale a disposizione e le nuove funzioni, qualcosa destinato a svolgere nel migliore dei modi compiti particolari: come ebbe a dire Jacques Monod, in una sorta di bricolage, purché funzioni insomma.

Ma in nessun modo, anche se quasi tutte le congetture sono parzialmente corrette, nessun preadattamento da solo ha senso, ma solo come parte di una sequenza, una delle tante possibili sequenze.

L'aspetto fondamentale è identificare la causa. Qual è stata allora questa causa, in quella antica congiuntura ambientale, a pilotare la specie attraverso la giusta sequenza di cambiamenti genetici?

I creazionisti, o le persone più religiose risponderebbero che è stata la mano di Dio. Ma quel risultato sarebbe stato assai improbabile persino per un potere soprannaturale. Per far emergere la condizione umana, un divino creatore avrebbe dovuto spargere un numero astronomico di mutazioni genetiche nel genoma e progettare l'ambiente fisico e vivente per milioni di anni per tenere in pista i primi preumani. E avrebbe dovuto fare lo stesso con una fila di generatori di numeri casuali.

La forza che ha infilato il cammello nella cruna dell’ago è la selezione naturale! Una serie di eventi contingenti - contingenti ripeto, alimentati dalla casualità delle mutazioni. Nell'evoluzione l'opportunità nasce dalla diversità.

Per approfondire rimando a questo post.

Nessun percorso individuale dell'evoluzione di ogni tipo può essere previsto, né all'inizio e neppure verso la fine della sua traiettoria. La selezione naturale può condurre una specie sull'orlo di un cambiamento rivoluzionario, soltanto per sviarla dalla sua meta. Tuttavia, almeno su questo pianeta, alcune traiettorie dell'evoluzione possono essere giudicate possibili o impossibili. Un insetto può evolvere fino a diventare microscopico, ma non potrà mai diventare grande come un elefante; i maiali potrebbero diventare acquatici, ma i loro discendenti non voleranno mai.

La possibile evoluzione di una specie può essere visualizzata come un viaggio in un labirinto, ma un viaggio visto col senno di poi, perché il viaggio stesso si può modificare in corso d’opera. Quando si intraprende un avanzamento significativo come la transizione da animale acquatico a terrestre, o l'origine dell'eusocialità, ogni cambiamento genetico, cioè ogni svolta nel labirinto, può rendere il raggiungimento di quel livello meno probabile o persino impossibile o, al contrario, tiene la porta aperta fino alla svolta successiva.

Come ebbe a dire il biologo Stephen J. Gould, se potessimo riavvolgere il nastro di una qualunque linea evolutiva, e ripartire da capo, la catena di eventi contingenti e il loro risultato finale sarebbero diversi ogni volta. E soprattutto, la selezione naturale non predice il futuro.

Nei primissimi stadi che tengono aperte le altre opzioni, rimane una strada lunga da fare e il risultato ultimo, molto lontano e meno probabile. Negli ultimi stadi la distanza che resta da superare è breve e il risultato diventa più probabile. Il labirinto stesso tende a evolvere lungo il tragitto: vecchi corridoi (nicchie ecologiche) possono chiudersi mentre altri si aprono. La struttura del labirinto dipende inoltre in parte da chi ci viaggia, compresa ciascuna specie.

L’improbabile viaggio evolutivo verso l’unicità umana
Per quasi 400 milioni di anni moltissime specie animali di grandi dimensioni (indicativamente dai 10 chilogrammi in su) si sono evolute sulla terraferma e hanno finito per estinguersi venendo rimpiazzati dai loro discendenti. Quante di queste specie sono comparse e quante si sono estinte? Proviamo a fare una stima plausibile. Se, come si deduce dalla documentazione fossile, la durata media della vita di una specie sommata a quella delle sue specie sorelle è nell'ordine di un milione di anni e se, con un calcolo prudenziale, supponiamo che nello stesso periodo sia esistito un migliaio di specie di tali dimensioni, allora (forse!) possiamo dire che nel corso dell'intera storia della Terra è vissuto nel complesso circa mezzo miliardo di specie con queste caratteristiche.

Ma soltanto la nostra specie, tra tutte, ha raggiunto il livello di intelligenza e organizzazione sociale che oggi ci contraddistingue. Questo evento singolare cambiò ogni cosa sul pianeta. Da quel momento non ci fu nessun altro candidato e nessun'altra ulteriore contesa. La specie vincitrice straordinariamente fortunata fu quella di un primate del Vecchio Mondo; il luogo d'origine l'Africa, orientale e meridionale; l'habitat una vasta fascia di savana tropicale, prateria e semideserto; il tempo da 300.000 a 200.000 anni fa.

In ogni partita dell'azzardo evoluzionistico, giocata di generazione di generazione, un numero enorme di individui deve vivere e morire. Il numero, tuttavia, non è infinito e può essere calcolato approssimativamente, fornendo almeno un'idea plausibile dell'ordine di grandezza per l'intero corso dell'evoluzione che ha portato dai nostri progenitori mammiferi di 100 milioni di anni fa, alla discendenza che si fece largo fino a diventare il primo Homo sapiens, il numero totale di individui richiesti potrebbe aggirarsi intorno ai 100 miliardi. A loro insaputa, vissero e morirono tutti per noi.

Molti giocatori, fra le altre specie in evoluzione, ognuna con in media alcune decine di migliaia di individui fertili per ogni generazione, spesso pure deperirono e sparirono. Se ciò fosse capitato a uno qualsiasi della lunga linea di progenitori che hanno portato a Homo sapiens, l'epopea umana sarebbe finita da un istante all'altro. I nostri antenati preumani non furono scelti, né erano dei giganti.

Hanno avuto soltanto fortuna.

I nostri progenitori furono una tra due dozzine circa di linee di animali che hanno sviluppato l'eusocialità, il livello più importante di organizzazione biologica superiore a quello di organismo.

Le ricerche più recenti in parecchie discipline scientifiche convergono nel ricostruire gli stadi evolutivi che hanno portato alla condizione umana offrendo una soluzione almeno parziale del “problema dell'unicità umana”, che ha così angustiato scienziati e filosofi. Come abbiamo visto, se collocato nel tempo dall'inizio al raggiungimento della condizione umana, ogni gradino può essere interpretato come un preadattamento. Attenzione! Ciò non significa che l’evoluzione delle specie che ha portato alla nostra è stata in qualche modo guidata verso questo esito. Bensì, ogni gradino è stato un adattamento in sé e per sé: la risposta della selezione naturale alle condizioni prevalenti intorno a quella specie in un dato luogo e momento.

Indiscutibilmente l’organismo vivente più complesso che si conosca è Homo sapiens (complesso, non migliore o più adatto). Anche in questo caso la sua evoluzione non è stata diversa, almeno fino ad un certo punto, da quella di qualsiasi altro vivente. Come in tutti i grandi problemi scientifici, l'origine evolutiva del genere umano inizialmente si presentò come un coacervo di entità e processi in parte visti, in parte immaginati, con alcuni di questi elementi che risalgono molto indietro nel tempo geologico e forse non saranno mai compresi con certezza.

In generale, ormai sembra possibile fornire una spiegazione plausibile del perché la condizione umana sia una singolarità e perché qualcosa di simile sia accaduto una sola volta e ci abbia messo così tanto a capitare. La ragione è semplice, ed è l'estrema improbabilità dei preadattamenti necessari perché si verificasse. Ognuno di questi gradini evolutivi è stato in sé e per sé un adattamento a tutti gli effetti e ha richiesto una particolare sequenza di uno o più preadottato precedenti. Homo sapiens è l'unica specie di grande mammifero - quindi abbastanza grande da sviluppare un cervello a misura d'uomo - ad avere intrapreso tutte le fortunate svolte necessarie nel labirinto evoluzionistico.

Sintetizzando al massimo il primo preadattamento fu la sua esistenza sulla terraferma. Il progresso tecnologico, le pietre scheggiate e le aste in legno, hanno bisogno del fuoco, nessun animale marino, nemmeno l'intelligentissimo polpo, saprà mai inventare un mantice o una fornace, o generare una cultura che costruisca un microscopio, derivi la chimica ossidativa della fotosintesi clorofilliana o fotografi le lune di Saturno.

Il secondo preadattamento fu avere una corporatura massiccia, di una grandezza raggiunta nella storia della terra soltanto da una piccola percentuale di specie animali terrestri. Un animale maturo che pesi meno di un chilo avrà una grandezza del cervello troppo limitata per una cultura di livello superiore, e persino sulla terraferma, il suo corpo non riuscirebbe a domare ed attizzare il fuoco. Le formiche tagliafoglie, pur essendo la specie più complessa dopo gli esseri umani e pur praticando una sorta di agricoltura in città climatizzate da loro escogitate istintivamente, non hanno mai fatto progressi di una certa importanza: quel che fanno oggi è identico a quel che hanno finora fatto, nei 20 milioni di anni della loro esistenza.

A seguire, nella linea dei preadattamenti fu la comparsa di mani prensili con morbide dita a spatola che si svilupparono per afferrare e manipolare oggetti liberi. Questa è la caratteristica dei primati che li differenzia da tutti gli altri mammiferi terrestri. Per quanto gli scrittori di fantascienza amanti delle invasioni della Terra, si ostinino adottare i loro alieni di artigli e zanne, questi sono inadatti allo sviluppo di una tecnologia. Il bipedismo dipese da tutto ciò.

La svolta successiva nel labirinto evoluzionistico fu il passaggio a una dieta con una quantità significativa di carne ricavata dalle carcasse macellate o dagli animali vivi cacciati e uccisi, o da tutte e due le fonti. Un grammo di carne fornisce un'energia maggiore di un grammo di vegetali. Una volta che un carnivoro, evolvendosi, si ricava una nicchia, l'energia necessaria per occuparla sarà minore.

I vantaggi della cooperazione nella raccolta della carne portarono quindi alla formazione di gruppi molto organizzati. Le primissime società erano composte da famiglie allargate ma anche da adottati e alleati, e raggiunsero una popolazione sostenibile dall'ambiente locale. Una popolazione numerosa era un vantaggio negli inevitabili conflitti fra gruppi diversi.

Circa un milione di anni fa arrivò l'uso controllato del fuoco, una conquista unica degli ominidi. I tizzoni provocati dai fulmini trasportati altrove procurarono enormi vantaggi in tutti gli aspetti della vita dei nostri progenitori. Questo controllo aumentò la disponibilità di carne, permettendo di snidare e intrappolare un numero maggiore di animali. Il diffondersi di un incendio era l'equivalente oggi di una muta di cani da caccia. Spesso gli animali erano non soltanto uccisi ma anche cotti dal fuoco. E persino nei primordi di Homo carnivoro, il vantaggio della carne, dei muscoli e delle ossa resi così più facilmente assimilabili e digeribili ebbe importanti conseguenze.

Il fuoco trasportato da un luogo all'altro era una risorsa come la carne, la frutta e le armi. I grossi rami e le fascine di ramoscelli possono bruciare lentamente per ore. Con la carne, il fuoco e la cottura, i bivacchi, che a volte duravano più di qualche giorno e quindi erano abbastanza stabili per essere protetti come rifugi, segnarono il passo vitale successivo. Questi erano una sorta di nidi, come potremmo chiamarli, e hanno sempre preceduto la conquista dell'eusocialità, anche quando espressa al minimo, da parte di tutti gli altri animali, a cominciare dagli insetti sociali.

Insieme con i fuochi di bivacco arrivò la divisione del lavoro. E preesistevano anche differenze tra maschi e femmine e fra giovani e vecchi. Infine, in ogni sottogruppo c'erano delle disparità non solo nella capacità di leadership ma anche nella propensione a rimanere nell'accampamento.

Il risultato inevitabile che scaturì quasi subito da tutti questi preadattamenti fu una complessa divisione del lavoro.

Terraferma, corporatura, mani, bipedismo, cooperazione e gruppi, controllo del fuoco, bivacchi e divisione del lavoro: un insieme di preadattamenti che presi singolarmente non hanno valore evolutivo fondamentale, ma che in serie rappresentano la spinta fondamentale ad acquisire la condizione umana. E, ovviamente, il linguaggio.

Ma forse la cosa che più colpisce, è la conferma dell’incredibile intuizione di Charles Darwin, riportata nel suo poco noto lavoro L’espressione delle emozioni nell’uomo e negli altri animali (1872): l’istinto si evolve per selezione naturale, i tratti comportamentali che definiscono ogni specie, così come quelli che ne definiscono anatomia e fisiologia, sono ereditari. Il grande scienziato sosteneva che continuano ad esistere perché in passato avevano favorito la sopravvivenza e la riproduzione. Questa intuizione è stata verificata e convalidata più volte.

Nonostante una serie incredibile di polemiche e tentativi di dimostrare che l’istinto umano non è un prodotto delle mutazioni e della selezione naturale, che esiste un dualismo mente-materia, decenni di studi hanno sconfitto la visione del cervello come una sorta di tabula rasa su cui solo l’apprendimento poteva lasciare segni. Molti scienziati, quasi esclusivamente di ambito sociale e intellettuale, continuavano a insistere che la mente è il prodotto esclusivo dell’ambiente e della sua storia passata. Sostenevano ad esempio che il libero arbitrio esiste ed è potente, e che la mente è sottoposta alla volontà e…al destino! Concludevano sostenendo che tutto ciò che evolve nella mente è esclusivamente culturale negando una natura umana (o animale che sia) basata sulla genetica.

Oggi la quantità e il rigore delle prove a favore dell’istinto e della natura umana determinate geneticamente sono schiaccianti e nuove conferme si aggiungono continuamente.

Eccoci dunque qui a camminare e, qualche volta, a correre disordinatamente lungo una linea di discendenza lunga 3,8 miliardi di anni e priva di uno scopo certo al di là del continuare a portare avanti i capricci delle mutazioni e della selezione naturale, come fossimo grandi borse piene di acqua di mare, erette, bipedi, sostenute da ossa, guidate da sistemi la cui base ingegneristica risale all'età dei rettili. Molte delle sostanze chimiche e delle molecole che circolano nella nostra porzione liquida (che corrisponde all'80 percento in peso del corpo) sono indicativamente le stesse che esistevano nel mare primordiale. La nostra capacità di ragionare e di scrivere ciò che pensiamo però continua a trarre energia dalla convinzione diffusa per cui ogni tappa della Preistoria e della storia, inclusa ogni grande transizione, in qualche modo sia servita a metterci sulla Terra. Tutto, è stato affermato, fin dall'origine della vita 3,8 miliardi di anni fa, venne pensato per noi. La diffusione di Homo sapiens fuori dall'Africa e in tutto il mondo abitabile fu in qualche modo preordinata. Ogni cosa venne intesa per stabilire il nostro dominio sul pianeta con l'inalienabile diritto di trattarlo come più ci piace.

Questo è l'errore, sintesi perfetta della condizione umana.

Questa incredibile serie di eventi[1] deve farci riflettere sull’unicità della nostra specie, un evento apparentemente irripetibile, così come irripetibile è quello di qualsiasi altra specie. Ma, dal punto di vista strettamente biologico, la comparsa della specie umana non è stata diversa da quella di qualsiasi altra. Come il titolo di un famoso libro del biologo evoluzionista Richard Dawkins…il più grande spettacolo della Terra grazie a, citando ancora Charles Darwin, infinite bellissime forme.

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[1] È interessante notare come sia ormai accertato che questa incredibile serie di eventi, pietre miliari dell’evoluzione umana, non siano stati i primi motori. Sono stati passi preliminari, ognuno come un adattamento a sé stante, ognuno con le sue cause prossime e remote. Ma il passo finale fu la formazione del cervello del moderno Homo sapiens, l’evento che ha scatenato l’esplosione creativa tuttora in atto.