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“Ho sempre detto che c’era qualcosa di fondamentalmente sbagliato nell’universo…” (Arthur Dent)

Un Mondo Che Cambia

Posted by scardax su dicembre 12, 2008

Nell’ultimo post (L’Elica della Vita) abbiamo visto, in linea molto generale, come é organizzata l’informazione genetica all’interno del nostro corpo e quali effetti ha, ma molte domande sono rimaste aperte: come abbiamo ottenuto i nostri geni? E come si collega il DNA alla tanto chiacchierata teoria dell’evoluzione?

In realtà un piccolo accenno lo avevamo già dato: abbiamo detto che ciascuno di noi possiede un corredo genetico formato da 46 cromosomi, metà dei quali provenienti dal padre e metà dalla madre. Qui vale la pena di aprire una rapidissima parentesi: ciascuno dei due corredi di 23 cromosomi basterebbe, da solo, a formare l’intero individuo. In effetti, due porzioni di DNA che si trovano una su un cromosoma a paterno (ad esempio il quarto) e l’altra sullo stesso cromosoma a materno hanno gli stessi effetti a livello macroscopico: ad esempio, agiscono sul colore degli occhi o sulla lunghezza delle gambe: é la loro combinazione a dare il carattere fenotipico effettivamente risultante. I due cromosomi a del padre e della madre vengono detti omologhi, e le stesse porzioni di DNA di due cromosomi omologhi vengono dette alleli.

Detto questo, torniamo al problema della creazione del corredo genetico: se noi prendessimo i 23 cromosomi di una persona, li unissimo semplicemente ai 23 di un’altra persona e inserissimo il tutto all’interno del nucleo della prima cellula embrionale, otterremo, in generale, ben poca variabilità: avremmo dei figli molto simili ai genitori o, in alcuni casi, addirittura uguali! Per fortuna, in natura si sono sviluppate diverse tecniche per evitare questo, fra cui il crossing over e l’inversione.

Quest’ultima é la più semplice: durante l’unione, alcuni cromosomi si spezzano in un punto, uno dei due segmenti si inverte e quindi si riunisce all’altro segmento. Ad esempio, considerando un gene ATTCGT (A, T, C, G indicano i quattro diversi nucleotidi), puo’ capitare che questo si spezzi dopo la seconda Timina: ATT | CGT, che CGT diventi TGC e che quindi i due segmenti si riuniscano ottenendo ATTTGC.

Il crossing over, invece, é molto più frequente dell’inversione ma coinvolge due cromomi omologhi: questi si allineano, si spezzano in uno o più punti ed i vari pezzi si ricombinano fra loro. Ad esempio, considerando il gene paterno GTCTATAG e l’allele corrispondente materno CCCGTATG, puo’ succedere che questi si spezzino dopo la quinta base e il primo segmento paterno si unisca al secondo segmento materno, e viceversa: GTCTA | TAG + CCCGT | ATG –> GTCTAATG + CCCGTTAG.

Questi meccanismi, insieme, aumentano di molto la variabilità di gran parte dei nostri tratti: il colore degli occhi, ad esempio, o l’altezza media, ma non intaccano quasi per niente i tratti che, all’interno di una specie, sono fissi: il numero di dita delle mani, il numero di vertebre, la struttura degli occhi… Non permettono una vera e propria evoluzione! Fra l’altro, sono meccanismo molto complessi, che non potevano esistere agli albori della Vita, quando solo poche cellule riproduttive nuotavano nel brodo primordiale.

In effetti, gran parte dell’evoluzione viene da quelle che vengono dette “mutazioni“: casualmente, alcune porzioni di DNA possono mutare in modo del tutto casuale, stravolgendo parte del corredo genetico. Nonostante molto di queste mutazioni non abbiano quasi effetto a livello macroscopico, alcune possono dar vita a figli con una qualche caratteristica diversa dai genitori: un accenno di dito in più, un’iride più efficace, una gamba conformata meglio per la corsa (o l’esatto opposto in negativo: un occhio che ci vede peggio o gambe che corrono di meno).

Tutto questo messo assieme (ed un po’ di fantasia), ci fa capire perché le persone siano tutte cosi diverse fra loro e come, a partire da una popolazione di cellule più o meno uniformi milioni di anni fa si siano sviluppate specie di ogni genere, ma ancora non ci dice nulla sul perché ci debba essere, complessivamente, un’evoluzione: perché le specie di oggi siano cosi tremendamente più complesse di quelle di diverse centinaia di milioni di anni fa. Per capirlo, proviamo a seguire il destino di un’animale “mutante”: durante la sua formazione, un gene ha improvvisamente mutato, questo si é ripercosso sulla produzione di alcune proteine, e l’effetto complessivo é che l’animale si ritrova con delle gambe leggermente più lunghe rispetto al resto della sua specie, e quindi riesce a correre leggermente più veloce.

Le gambe più lunghe faranno si’ che, mediamente, l’animale mutato riesca a sopravvivere un po’ di più rispetto al resto della specie: quindi, sempre in media, avrà più figli. Ciascun figlio erediterà il 50% dei suoi geni: quindi c’é una grande probabilità che il gene mutato stesso si diffonda nella nuova generazione. Supponendo, ad esempio, che quattro figli lo acquisiscano, ciascuno di questi quattro avrà le gambe leggermente più lunghe e quindi (nuovamente, e sempre in media) correrà di più, sopravviverà di più, farà più figli e passerà di più i suoi geni. Morale: dopo molte generazioni, il gene mutato si sarà diffuso in quasi tutta la popolazione, e la specie sembrerà “migliore” rispetto a prima (no, in effetti sarà migliore). C’é anche una situazione speculare: se la mutazione fa accorciare le gambe, l’animale sopravviverà di meno, farà meno figli ed il gene mutato scomparirà in fretta. Questo é il meccanismo della selezione naturale.

Quindi, in definitiva: prendete qualche cellula autoreplicante iniziale, con la possibilità di piccole mutazioni fra un genitore ed un figlio. Fate passare MOLTO tempo, e cosa ottenete? Pesci, uccelli, leoni, tigri… ed i Leghisti. Nessuno é perfetto.

Adesso vi lascio che devo nuotare fino a casa.

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2 Risposte to “Un Mondo Che Cambia”

  1. BerryHey' said

    🙂
    E’ sempre importante parlare di evoluzione. E’ incredibile quanto sia poco conosciuta, fraintesa o sottovalutata…

  2. scardax said

    Concordo pienamente!

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