Infinite forme bellissime

I biologi l'hanno chiamata Evo-Devo. Abbreviazione dell'inglese Evolutionary Developmental Biology, è la nuova disciplina della biologia evolutiva dello sviluppo, la scienza che si interroga su rapporti tra sviluppo embrionale ed evoluzione delle specie, studiando insieme la storia naturale e la determinazione genetica dei meccanismi che presiedono alla costruzione dell'individuo biologico. Ovvero le connessioni tra il lento commino del processo evolutivo e il rapido svolgersi del processo attraverso il quale un'unica cellula uovo dà origine a un animale complesso, formato da miliardi e miliardi di cellule differenziate in una miriade di tessuti e di funzioni.

Professore di biologia molecolare all'Università del Wisconsin, Sean Carroll è uno dei massimi esperti mondiali della scienza dell'Evo-Devo. E il suo libro Infinite forme bellissime, in edicola con «Le Scienze» di aprile, prende spunto - come suggerisce il titolo - dall'incredibile varietà di forme della natura per porsi una domanda centrale della biologia: come può nascere tanta diversità da un insieme limitato di regole dettate da una manciata di geni?

Solo vent'anni fa una domanda simile non avrebbe nemmeno potuto essere concepita, da una biologia che non aveva ancora a disposizione il più potente degli strumenti della scienza moderna: l'analisi genetica resa possibile dal sequenziamento del DNA di migliaia di organismi viventi. Negli ultimi anni però, dice Carroll nell'introduzione, «le scoperte nel campo della biologia dello sviluppo e della biologia evolutiva dello sviluppo hanno rivelato molto sui geni invisibili e su alcune semplici regole che danno forma agli animali e all'evoluzione».

Un esempio per tutti: grazie alle osservazioni dei biologi e al lavoro dei genetisti, oggi conosciamo perfettamente il meccanismo evolutivo a base genetica con cui le farfalle hanno sviluppato i colori delle ali che conferiscono a questi insetti capacità mimetiche fondamentali per sfuggire ai predatori. Le macchie sulle ali, che in alcuni casi simulano la presenza di un occhio ingannando il predatore, si formano grazie a un unico gene, il gene

Distal-less, un gene coinvolto nella formazione degli arti nel moscerino della frutta, che nelle farfalle ha «imparato» anche un trucco nuovo. Già, perché il gene continua a fare la sua parte nella costruzione degli arti, ma poi, in un'altra fase dello sviluppo e in altre aree, controlla lo schema delle macchie. È così che, in molti casi, l'evoluzione ha modellato la bellezza della natura, ed è da questi spunti che la biologia sta ricostruendo il cammino dell'evoluzione, scoprendo come dalle branchie degli artropodi si sono evolute le ali degli insetti, o come dalle dita dei pesci siano nate le ali dei pipistrelli.

Infinite forme bellissime è una spettacolare rassegna di aneddoti sulle più affascinanti strutture del mondo biologico, che spesso accomunano gli organismi evolutivamente più lontani: come recita il titolo di un capitolo, da Escherichia coli agli elefanti. E Carroll presenta ogni storia come se il romanzo della vita fosse stato scritto proprio sotto i suoi occhi. Questo libro racconta la storia della nuova rivoluzione della biologia, e le indicazioni che essa fornisce su come si è evoluto il regno animale. «Il mio obiettivo - confessa Carroll - è di darvi un'immagine vivida del processo attraverso il quale si "costruiscono" gli animali e di come diversi tipi di cambiamento in questo processo hanno dato luogo ai diversi animali che oggi conosciamo e la cui esistenza passata è testimoniata dai fossili». Un obiettivo che raggiunge con straordinaria abilità.