Il dilemma di Darwin è una delle principali obiezioni che il famoso naturalista inglese ha sollevato alla propria teoria dell'evoluzione. L'esplosione della vita nel Cambriano è stata un vero e proprio enigma per questo pensatore e, inoltre, non ha ancora una risposta inconfutabile fino ad oggi.
Sapete in cosa consiste questo dilemma? Quali implicazioni ha per la biologia evoluzionistica passata e moderna? Qui ti diamo le risposte a queste domande e a molte altre.
La teoria dell'evoluzione messa alla prova
Nel 1859, il naturalista britannico Charles Darwin pubblicò "The Origin of Species", dove descrisse in dettaglio la sua teoria dell'evoluzione. In questa teoria Darwin postulava che la discendenza con modificazione degli individui fosse alla base dell'evoluzione e, quindi, dell'origine e della radiazione delle specie che abitano il pianeta.
La specie proveniva da precedenti in base a modificazioni ereditarie che, generazione dopo generazione, finì per provocare la nascita di una nuova stirpe evolutiva. Le scoperte di Darwin sono alla base della teoria dell'evoluzione moderna.
Tuttavia, al momento della sua scoperta c'erano una serie di fenomeni che il naturalista inglese non era in grado di spiegare. Uno di questi era la base dei meccanismi dell'ereditarietà, che sarebbero stati spiegati con l'emergere della genetica moderna nel XX secolo.
Altri problemi sollevati da Darwin sono rimasti inspiegabili e restano irrisolti anche in tempi molto recenti: si tratta del cosiddetto dilemma di Darwin o dell'esplosione cambriana.
L'origine della vita
Come sappiamo oggi, la vita è sorta sulla Terra circa 3,6 miliardi di anni fa, sotto forma di organismi unicellulari molto semplici. Gli esseri viventi sono tutti discendenti dello stesso organismo originario, chiamato LUCA -dall'inglese Ultimo antenato comune universale, ultimo antenato comune universale-.
È noto che tutti discendiamo da questo essere perché condividiamo una serie di caratteristiche biochimiche e genetiche in tutti i rami della vita. Da questo organismo iniziale, la selezione naturale iniziò ad agire sulla prole, favorendo quegli organismi più adattati all'ambiente.
Da quel remoto inizio dell'alba della vita fino ad oggi, milioni di specie di incredibile diversità fisiologica sono emerse e si sono estinte. Ma nonostante, questa evoluzione non è sempre stata così veloce. La stragrande maggioranza dei taxa viventi che conosciamo oggi è sorta in un periodo storico molto specifico.
L'esplosione di vita cambriana
Nel L'origine delle specie, Darwin ipotizzò che i cambiamenti evolutivi fossero lenti e si verificassero in un periodo di tempo molto lungo. Così, quando le scoperte paleontologiche del XIX secolo suggerirono una rapida esplosione della vita in un tempo molto breve, Darwin iniziò a dubitare dei propri postulati.
È conosciuta come l'esplosione del Cambriano a l'improvvisa comparsa e diversificazione di una moltitudine di taxa in un breve periodo di tempo, circa 530 milioni di anni fa. Questa rapida comparsa di linee evolutive ha lasciato perplessi i biologi sin dai tempi di Darwin stesso:
«Se la teoria dell'evoluzione fosse vera, il mondo Precambriano sarebbe stato popolato da una moltitudine di creature… Tuttavia, non ho una risposta adeguata alla domanda perché non siano stati trovati depositi fossili appartenenti a questi periodi… Al momento, questa domanda è inspiegabile.
Carlo Darwin
Lo scienziato inglese ha ammesso nelle sue pubblicazioni di essere totalmente incapace di combinare la sua teoria dell'evoluzione con questo evento evolutivo. In un periodo di pochi milioni di anni, moltitudini di specie e lignaggi complessi, inclusi i primi organismi mobili e pluricellulari, hanno dominato la Terra.
Durante il Cambriano, degli attuali 20 phyla metazoici apparvero almeno 11 Com'è possibile questa improvvisa "esplosione di vita" in così poco tempo? Lo spiegheremo a breve.
Spiegazioni al dilemma di Darwin
In un primo momento, il problema della spiegazione dell'esplosione del Cambriano fu attribuito alla virtuale assenza di fossili precedenti a questo periodo. Oggi sappiamo che questo è dovuto al fatto che questi animali pre-cambriani possedevano a malapena strutture che potevano essere conservate nei fossili. Sono esistiti, ma hanno lasciato a malapena una traccia.
Secondo recenti ricerche, ci sono una serie di fattori che hanno contribuito alla rapida diversificazione durante l'era Cambriana. Gli autori concludono che non esiste un'unica spiegazione, ma piuttosto una combinazione di fattori genetici, ecologici e persino tettonici.
Durante questo periodo sono emersi i geni HOX, che sono i geni che determinano il tipo di corpo dell'animale. Ciò ha prodotto un'enorme diversificazione dei piani corporei. Sfortunatamente, questo fatto non spiega l'esplosione del Cambriano: questo perché I geni HOX si sono diversificati prima delle specie cambriane.
La comparsa in pochi milioni di anni di un maggior numero di caratteristiche corporee - vista compresa - avrebbe contribuito a esplosione di adattamenti a nicchie ecologiche molto specifiche.
Pertanto, questa grande esplosione ebbe sicuramente un effetto di feedback, poiché a causa della competizione ecologica tra di loro, gli animali avrebbero dovuto diversificare le loro caratteristiche per sopravvivere, un fatto che avrebbe permesso la comparsa di ancora più taxa.
Secondo uno studio, i cambiamenti fisici avvenuti durante il Cambriano furono circa quattro volte più veloci di oggi. Inoltre, erano accompagnati da cambiamenti genetici dell'ordine di cinque volte superiori. Gli autori ritengono che, per le particolarità dell'epoca, sia possibile coniugare questo evento con l'evoluzione darwiniana.
Più vicino a una risposta
In conclusione, e come abbiamo potuto leggere in questo senso, ci sono diverse possibili spiegazioni per giustificare l'esplosione cambriana, ma l'importante è che siano tutte plausibili se partiamo dalla teoria generale dell'evoluzione. C'è ancora molto lavoro da fare, ma ogni giorno ci avviciniamo ad ottenere una risposta al dilemma di Darwin.
