Il concetto di specie alla luce dell’evoluzione

Scopri la definizione del concetto di specie e l’importanza di comprenderlo per avere una visione chiara della vita e della sua storia.

E’ necessario chiarire il concetto di specie, in quanto è impossibile avere una chiara visione della  vita e della sua storia, senza appropriarci di questo fondamentale concetto. Quando, nel 1735, Carl von Linné (1707-1778) propose il suo sistema di classificazione, tuttora adottato, le specie erano considerate come fisse ed immutabili. Si ritenevano appartenenti alla stessa specie, organismi che condividevano le stesse caratteristiche morfologiche.

Chiave per il Sistema Naturae – 10ª edizione del Systema Naturae, 1758 – Da Internet

Definizione del concetto di specie secondo la nuova sintesi

Questa prima definizione di specie è stata successivamente affinata, per confluire nella definizione data dagli estensori della nuova sintesi. Per questi il criterio di distinzione è l’isolamento riproduttivo. In pratica appartengono alla stessa specie gli individui che condividono lo stesso patrimonio genetico e, quindi, formano popolazioni isolate riproduttivamente dagli individui di altre specie. Il concetto di isolamento riproduttivo non sottende necessariamente la sterilità fra specie diverse, ma l’esistenza di meccanismi di isolamento che rendono pressoché impossibile l’incrocio. Questa definizione appare già più soddisfacente della precedente, ma non del tutto. Il problema cruciale, ben messo in evidenza per i virus da Manfred Eigen e successivamente esteso da Richard Dawkins a tutti i viventi, è che il concetto di specie è legato al tempo. Infatti, l’opera incessante dell’evoluzione fa si che le specie non rimangano costanti nel tempo.

Distinzione fra le specie

Un altro punto che va sottolineato e che, se due organismi rispondono alle definizioni più sopra esposte, lo studioso li ascriverà alla stessa specie, ma ciò non significa che effettivamente condividano interamente il loro patrimonio genetico. L’opera incessante della selezione naturale sulla variabilità presente nelle popolazioni produrrà continuamente delle differenze che, per quanto impercettibili, differenzieranno a poco a poco le diverse popolazioni che ascriviamo ad una stessa specie. Mentre queste variazioni saranno continuamente rimescolate fra i membri di una stessa popolazione, aumenteranno continuamente le differenze fra popolazioni isolate tra loro. Addirittura, se estendiamo nel tempo la delimitazione delle specie, ci rendiamo conto che definiamo organismi che condividono sempre meno il loro patrimonio genetico. Questa, che potremo definire una rivoluzione concettuale, ha portato, congiuntamente all’incremento delle conoscenze derivate dalla genetica, a sconvolgere anche le classificazioni, in passato costruite soprattutto sulla morfologia e l’anatomia.

L’albero evolutivo delle specie è rappresentato come un corallo

Inoltre, purtroppo, ancora oggi accade che lo schema evolutivo dei viventi venga presentato come una scala in progressione al cui culmine vi è l’Uomo, mentre già Darwin aveva immaginato le relazioni fra i viventi come il ramificarsi di un corallo, il che corrisponde alla più corrente rappresentazione ad albero, con i diversi rami che – come oggi sappiamo – si uniscono alla base, a rappresentare quello che attualmente viene definito con l’acronimo LUCA (Last Universal Common Ancestor).

L’albero della vita di Ernst Haeckel, 1866 – Da Internet

Definizione di specie con l’aumento delle conoscenze

Malgrado il progresso delle conoscenze biologiche, la descrizione di centinaia di migliaia di nuove specie e la scoperta dei Batteri, la suddivisione dei viventi fra Animali e Piante ha resistito fino a tempi recenti. Anche se già nel 1866 Ernst Haeckel aveva proposto di distinguere da Piante ed Animali gli organismi unicellulari, da lui definiti Protisti. Un secolo dopo, nell’Herbert Copeland, propose di distinguere i Batteri come regno a sé, definendoli Monere. https://www.microbiologiaitalia.it/sezione-batteri

Definizione dei regni viventi in base alle evidenze fisiologiche

Un importante affinamento della classificazione avvenne nel 1969, ad opera di Robert Whittaker che, basandosi sugli studi di Lynn Margulis, a sua volta ispirata dalle proposte di Ernst Haeckel e di Herbert Copeland e corroborata dai sui studi sull’endosimbiosi, di cui è stata la prima e maggiore teorica, aveva diviso i viventi in cinque Regni.

I cinque Regni

Le Monere, organismi procarioti, ossia privi di un nucleo cellulare, che dispongono di un unico cromosoma circolare (a quel tempo, gli unici rappresentanti conosciuti di quel Regno erano i Batteri, scoperti nel settecento da Antoni van Leeuwenhoek); i Protisti, organismi eucarioti, ossia che dispongono di un vero nucleo e che dalla loro scoperta, avvenuta nel settecento ad opera dei primi microscopisti, come van Leeuwenhoek ed erano stati inseriti “forzatamente” nei Regni allora riconosciuti, ossia quello delle Piante e quello degli Animali; le Piante, organismi autotrofi, ossia in grado di nutrirsi di materia inorganica; gli Animali, organismi eterotrofi; i Funghi che, pur essendo eterotrofi, hanno caratteristiche ed origini assolutamente peculiari.

Visione artistica della classificazione di Wittaker – Da Internet

La classificazione dei viventi però si basava ancora principalmente sulle caratteristiche morfologiche ed anatomiche.

Il cladismo

Nel 1950 un entomologo tedesco, Willi Hennig, propone una nuova metodologia di classificazione, definita cladismo che attualmente è quasi universalmente adottata. Hennig intende ridefinire il modo di lavorare dei sistematici. Riprende in considerazione gli alberi filogenetici, proposti da Haeckel più di cent’anni prima, non basandosi però su costruzioni puramente intuitive, ma definendo procedure e criteri a cui il tassonomo deve attenersi nella ricostruzione filogenetica. Nonostante le sue argomentazioni presentino rigore logico, le possibilità di tradurle in pratica sono a volte problematiche.

Hennig utilizza la divisione binaria come accorgimento pratico per scomporre il divenire delle specie in una lunga serie di tappe in ciascuna delle quali cerca di ricostruire lo stato dei caratteri che caratterizzano le due branche sorelle.  

Ricostruzione filogenetica

Un importante contributo dato da Hennig alla sistematica è il principio secondo cui la ricostruzione filogenetica deve appoggiarsi esclusivamente al riconoscimento delle sinapomorfie (comune possesso di caratteri apomorfi, ossia derivati), e non sulle simplesiomorfie (comune possesso di caratteri plesiomorfi, cioè originari). Secondo i cladisti la ricostruzione dei gradi di parentela si riduce nella semplice traduzione in termini gerarchici dei rapporti di parentela che sono rappresentabili graficamente in un albero filogenetico.

Conseguenze della classificazione cladistica

Quindi ogni livello classificatorio, dal phylum alla specie, deve avere necessariamente un taxon fratello, definito sister group da Hennig stesso e adelphotaxon da Peter Ax. Ovviamente ogni taxon, di qualunque livello, deve essere necessariamente monofiletico, cioè deve includere tutte le forme derivate da uno stesso capostipite e solo quelle. Questo porta a rifiutare sia i taxa parafiletici (taxa che, pur comprendendo specie con antenati in comune, non le includono tutte) che polifiletici (ossia comprendenti specie originate da antenati diversi). Leggi anche: https://www.microbiologiaitalia.it/microbiologia/classificazione-filogenetica-dei-microrganismi/.

Definizione di specie in base alle evidenze genetiche

Nel 1977, Carl Woese e George Edward Fox pubblicano un lavoro, basato sull’analisi comparativa delle sequenze dell’unità 16s del RNA ribosomiale di numerose specie. Con questo studio, Woese scopre un nuovo Regno, quello degli Archea, organismi procarioti profondamente diversi dai Batteri e con caratteristiche peculiari. Nel 1990, Woese completa la sua analisi e propone la classificazione attualmente adottata che divide i viventi in tre Domini: Bacteria, Archea e Eucarya. Questi ultimi comprendono tutti gli organismi eucarioti di cui Plantae, Animalia e Fungi costituiscono i rami principali. https://www.microbiologiaitalia.it/archaea/

Classificazione attuale

Attualmente la classificazione dei viventi che viene accettata dalla maggior parte degli studiosi è la seguente:

• Eubacteria
• Archaea
• Eukaryota
• Unikonta
• Amoebozoa
• Opisthokonta
• Fungi
• Microsporidia
• Zygomycota
• Chytridiomycota
• Glomeromycota
• Dikarya
• Ascomycota
• Basidiomycota
• Choanozoa
• Animalia
• Bikonta
• Euglenozoa
• Metamonada
• Hypermastigina
• Plantae [oltre alle piante terrestri, incl. le alghe rosse e le alghe verdi]
• Chromalveolata [incl. le alghe brune, le diatomee e molte altre forme unicellulari

Chromalveolata

Nel 2003 Thomas Cavalier-Smith, ha istituito l’ulteriore Dominio dei Chromalveolata, fra quelli in cui sono compresi i viventi, ossia Bacteria, Archea e Protista, basandosi su alcune caratteristiche peculiari: la presenza del reticolo periplastidiale situato fra le due “valve” del cloroplasto (ossia gli organelli dove avviene la fotosintesi) e le due membrane esterne, la presenza di clorofilla α e c. Inoltre, il cloroplasto è caratterizzato dall’essere formato, oltre che dalle due membrane tipiche, da due membrane esterne collegate al nucleo.

Motivi della proposta e sue critiche

Ciò sarebbe dovuto ad endosimbiosi secondaria causata dall’ingestione di un’alga rossa unicellulare in un altro organismo eucariote. È necessario sottolineare che il Dominio dei Chromista non è accettato dalla maggior parte dei sistematici, compreso l’Autore di questo scritto, poiché comprende organismi polifiletici, appartenenti oltre che ai Protisti, anche ai Fungi inferiori: questo porta a ritenere che si possa trattare più probabilmente di casi di convergenza evolutiva.

Albero filogenetico dei viventi basato sulle sequenze ribosomiali dell’unità 16s di RNA (CArl Woese 1990) – Da Internet

Bibliografia

• Eigen M. 1992 Gradini verso la vita Milano Adelphi (ed. or. 1987)
• Hennig W. 1966 Phylogenetics Systematics University of Illinois Press
• Margulis L. 1997 Microcosmos: Four Billion Years of Microbial Evolution University of California Press; Reprint edizione (29 maggio 1997)
• Margulis L. 1999 Symbiotic Planet: A New Look At Evolution Basic
• Minelli A. 1985 Il Systema naturae Le Scienze, 206: pp 22-33
• Ruberti E. 2024 L’evoluzione dell’evoluzionismo Ronca Editore
• Woese C. R. 1990 Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archea, Bacteria, and Eucarya PNAS Vol. 87: pp. 4576-4579

Link

• https://pikaia.eu
• https://webofscience.help.clarivate.com/en-us/Content/zoo-record/zoological-record.htm

Crediti immagini:

• Immagine in evidenza creata con Grok.