L'evoluzione ha prodotto caratteristiche straordinariamente complesse, dalle braccia del polpo costellate di neuroni all'orecchio dei mammiferi. Ma l'evoluzione può mai andare "indietro", riportando le creature complesse a forme precedenti e più semplici?
Nella cosiddetta evoluzione regressiva, gli organismi possono perdere caratteristiche complesse e quindi sembrare essersi evoluti "a ritroso" in forme più semplici. Secondo gli esperti, però, l'evoluzione non va realmente indietro nel senso di ripercorrere le tappe evolutive.
"Le possibilità che lo stesso nastro [di cambiamenti evolutivi] venga … invertito allo stesso modo è altamente improbabile", ha dichiarato a Live Science William R. Jeffery (si apre in una nuova scheda), biologo dell'Università del Maryland.
Perdita di complessità
L'evoluzione regressiva comporta la perdita di forme di complessità precedentemente evolute, ha spiegato a Live Science Beth Okamura (apri una nuova scheda), ricercatrice di scienze biologiche presso il Natural History Museum di Londra. Un esempio estremo è dato dai mixozoi, parassiti con anatomie molto semplici, senza bocca, sistema nervoso o intestino e con genomi molto piccoli. I tipi più semplici "sono essenzialmente cellule singole", ha detto Okamura;
A lungo classificati come protozoi unicellulari, i mixozoi si sono rivelati alla fine animali altamente regrediti, ha detto Okamura. Si sono evoluti dagli cnidari, un gruppo che comprende le meduse, perdendo molte caratteristiche non più necessarie in uno stile di vita parassitario;
I mixozoi sembrano quindi, almeno morfologicamente, essere tornati a uno stadio evolutivo precedente, ha detto Okamura. "Stanno in un certo senso convergendo verso gli organismi unicellulari", ha detto.
Tuttavia, il processo evolutivo non torna sui suoi passi nell'evoluzione regressiva, ha detto Jeffery. Anche le creature che vivono nelle caverne subiscono spesso un'evoluzione regressiva, perdendo caratteristiche complesse, come gli occhi, che non sono necessarie negli ambienti bui. Ma la perdita degli occhi nei pesci delle caverne, per esempio, non significa un ritorno esatto a un antenato primordiale privo di questi organi, ha detto Jeffery. Invece, i processi che in precedenza producevano l'occhio si interrompono, lasciando un occhio vestigiale ricoperto di pelle;
"Le cose possono sembrare che stiano andando al contrario", ha detto Jeffery. "Ma l'occhio non ha fatto marcia indietro. Ha semplicemente smesso di andare avanti".
Inoltre, la perdita di complessità può accompagnare aumenti di complessità meno evidenti, come le biochimiche che i parassiti usano per entrare negli ospiti, ha detto Okamura. "È molto facile per le persone pensare all'evoluzione in termini di caratteristiche morfologiche", ha detto Okamura. "Ma ci sono anche molte altre caratteristiche che non vediamo a livello fisiologico e biochimico".
Nei pesci delle caverne, la perdita degli occhi può oscurare una complessità alternativa. Gli organi che rispondono alle vibrazioni sono presenti in grande quantità in questi pesci, fornendo un modo per percepire gli ambienti bui. E nella testa già sovraccarica, questi organi hanno trovato spazio nelle cavità oculari vuote del pesce, ha detto Jeffery.
Un percorso a ritroso nella complessità
Parte del motivo per cui l'evoluzione non torna sui suoi passi è che gli adattamenti portano ad altri cambiamenti, ha spiegato a Live Science Brian Golding (apri una nuova scheda), biologo della McMaster University in Ontario. Questo rende estremamente complicato ridurre un cambiamento specifico;
"Se si è apportato un cambiamento, si metterà a punto l'adattamento, che interagirà con altri geni", ha detto Golding. "Ora, se si inverte quel cambiamento, tutti gli altri geni dovranno essere modificati" per invertire l'evoluzione.
Nei pesci delle caverne, per esempio, lo sviluppo originario di un occhio potrebbe essere avvenuto con modifiche non solo alle proteine necessarie per gli occhi, ma anche alle strutture craniche di un orbita. Una mutazione che colpisce una proteina dell'occhio non farebbe tornare l'organismo ad essere un organismo senza orbita.
Infine, gli esperti hanno messo in guardia sul fatto che il termine "evoluzione a ritroso" può far pensare, in modo fuorviante, che l'evoluzione abbia l'obiettivo di creare forme più complesse. Tuttavia, l'evoluzione favorisce semplicemente le caratteristiche che rendono un organismo più adatto a un particolare ambiente, ha detto Okamura.
In questo senso, l'evoluzione regressiva è solo l'evoluzione di sempre. La perdita di complessità può rendere un parassita o un abitante di una caverna più adatto al suo nuovo ambiente; per esempio, eliminando i costi energetici legati alla creazione di un organo complesso, ha detto Jeffery;
"L'evoluzione è sempre progressiva, in quanto seleziona le caratteristiche che migliorano la fitness degli individui in cui si esprime la variazione", ha detto Okamura.
