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Titolo: Caso o necessità ?

Grazie sia a Crob che a Stavrogin per le cortesi risposte, dalle quali
traggo lo spunto per fare un paio di altre domande. Primo: è lecito
affermare che la mutazione è casuale a livello di singolo individuo ma in
qualche modo necessaria a livello della specie, per consentire l'evoluzione
? Secondo: tornando indietro di circa 4 miliardi di anni all'epoca della
formazione della prima cellula vivente, è corretto affermare che la
probabilità di imbroccare (scusate il termine) per puro caso la sequenza
giusta era pressoché nulla, visto l'enorme numero di possibilità,  e quindi
si deve ipotizzare l'esistenza di una qualche legge organizzatrice? Qual'è
per sommi capi lo stato della ricerca al momento attuale?
Saluti cordiali
Carlo

Non riesco a capire cosa tu intenda per caso e necessita'. Necessario e'
qualcosa che segue le leggi del rigido determinismo meccanicistico. Data
una causa segue necessariamente un effetto. C'e' da chiedersi se nel
mondo esiste qualcosa di veramente casuale? Casuale e' tutto cio' per il
quale noi esseri umani non sappiamo spiegarne la causa, degli effetti
per i quali non e' possibile apparentemente dire qual'e' la causa che li
ha necessariamente determinati. Nel caso delle mutazioni bisogna
ammettere che si tratta di eventi che avvengono a caso perche' non
possiamo metterci ad analizzare molecola per molecola quello che accade
durante la duplicazione del DNA, ma e' indubbio che le mutazioni sono
errori che possono colpire un po' ovunque. La replicazione del DNA e'
qualcosa di meccanico e come tutti i meccanismi e' un processo soggetto
ad errori. Anche un computer puo' sbagliare nel copiare un file, e'
sufficiente che un impulso che porta l'informazione per uno 0 venga
interpretato come 1.
Ora, il problema e' la frequenza di questi errori. Se prendi due uomini
che devon copiare uno stesso scritto troverai che essi molto
probabilmente faranno un numero diverso di errori. Cosi' anche i
progenitori di questa molecola perfetta che e' il DNA probabilmente
facevano piu' errori della molecola attuale o meglio degli enzimi della
attuale replicazione. Ma anche qui ci deve essere stata una evoluzione.
Un meccanismo cosi' importante come quello della replicazione che e'
necessario per il mantenimento di un ordine deve commettere meno errori
possibili altrimenti l'informazione verrebbe persa in poco tempo e cosi'
niente piu' progetto niente piu' casa. Gli errori rompono questo
processo che e' conservativo e aumentano il progresso. 
Per quanto riguarda la probabilita' cosi' bassa non ti rendi conto che
si tratta di numeri enormi solo se l'evoluzione fosse un processo che
dura un giorno, un anno, od un secolo. Ma si parla di  qualche miliardo
di anni e di numerose molecole (non una!!!) che compiono tentativi. Un
biologo nel suo laboratorio lavorando con una coltura di batteri o anche
di moscerini della frutta prima o poi tramite selezione ne trova uno che
ha un gene mutato che conferisce al suo possessore una particolare
caratteristica. I tumori sono mutazioni somatiche. 
Le leggi organizzatrici di cui tu parli sono le stesse che studi in
chimica e tutte le leggi fisiche che fino ad ora abbiamo riconosciute
valide valgono anche per i geni e per l'evoluzione.
Se mi stai chiedendo di invocare una qualche forma di vitalismo che vada
oltre tali leggi ti dico cinicamente che non ci credo.
Ciao.
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___
stav...@libero.it
    rimuovi ___ per rispondere
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Non riesco a capire cosa tu intenda per caso e necessita'. [omissis]
So che il caso si insinua anche in sistemi deterministici - ma non vorrei
star qui adesso a disquisire sulle nozioni di caso e necessità. Mi
chiedevo - ma può ben darsi che per un biologo questa domanda sia priva di
senso - se la mutazione, fenomeno che anche tu hai definito casuale, fosse
appunto tale per il singolo individuo, ma assumesse invece altri connotati
se visto nell'ottica della specie. Connotati diversi dalla casualità,
funzionali allo sviluppo della specie stessa.  Un po' come guardare una
singola ape o una singola formica e il complesso dell'alveare o del
formicaio.
Quanto alla seconda questione - quella della probabilità della sequenza
iniziale - le tue argomentazioni mi lasciano dei dubbi. Se l'età della Terra
è di 4,5 mrd di anni e la prima cellula vivente è apparsa circa 3,8 mrd di
anni fa (come ho letto da qualche parte),  erano trascorsi 700 milioni di
anni. Ora le posizioni alternative di un singolo e semplice gene di 1000
basi, pari a 4^1000, sono un numero assolutamente gigantesco,
incomparabilmente superiore a quello di tutti gli atomi dell'universo:
bisognerebbe aggiungergli qualcosa come 500 zeri o giù di lì. Presumo che
sia impossibile conoscere i parametri e quindi fare un calcolo, ma anche
procedendo a naso mi pare difficile pensare che per puro caso sia sia venuta
formando la sequenza giusta. Per questo chiedevo se esistano o meglio se sia
stata ipotizzata l'esistenza di leggi - oggi ignote - tali da ridurre
l'improbabilità dell'evento. Parlo di leggi fisiche, non di vitalismo né di
creazionismo o cose del genere. D'altra parte sono conscio del fatto che
qualcuno potrebbe invocare il celebre principio antropico: se in quei 700
milioni di anni non fosse stato estratto alla lotteria della vita quel tal
numero, noi oggi non staremmo qui su Internet a parlarne
Spero che le mie elucubrazioni non ti siano troppo fastidiose.
Ciao
Carlo

l'improbabilità dell'evento.
Bisogna innanzitutto stabilire con precisione l'evento di cui si vuol
calcolare la probabilita`. Se l'evento e` la comparsa di una molecola
autoreplicante, ossia una molecola organica non necessariamente da
identificare negli acidi nucleici, tenendo conto che fra le risorse
disponibili vi erano un oceano di molecole e alcuni centinaia di
milioni di anni, le probabilita` potrebbero anche non essere molto
basse. E poi, non e` cosi` semplice applicare il calcolo combinatorio
tout cout alle molecole organiche. Ricordo un articolo di John Casti
in cui si mostrava come alcuni comunissimi eventi --ad es.
l'associazione delle due catene alfa e delle due catene beta a formare
la molecola completa di emoglobina-- secondo il calcolo combinatorio
richiederebbe un tempo di circa 10^125 anni o giu` di li`, mentre il
big bang sarebbe avvenuto solo qualcosa come 10^13 anni fa. In vivo le
catene si dispongono a formare l'emoglobina in pochi secondi.
Ciao
Ferdinando Chiodo

fatto al caso e alla necessita` fa venire alla mente l'omonimo saggio >di
Jacques Monod
[snip, snip]
Tu hai portato una serie di argomenti sui quali mi converrà riflettere. *Vi
sono in cielo e in terra, Orazio, assai più cose di quante ne sogna la tua
filosofia* dice Amleto nella traduzione di Montale. E un poco alla volta me
ne sto accorgendo anch'io.
L'accenno alle formiche (le api le ho aggiunte io) era una reminiscenza di
quel capitolo di *Gödel, Escher, Bach* in cui si parla di olismo, inteso
come una qualità che emerge dal complesso, ma che non c'è nelle singole
parti. Pensavo (ma probabilmente è un'idea balzana)  che l'effetto della
mutazione potesse essere visto come un fenomeno di questo tipo.
Quanto alla cifra di 3,8 mrd di anni non l'ho inventata, ma letta in un sito
tedesco (
http://thor.tech.chemie.tu-muenchen
,de/people/neukamm/leben4.html)
che mi pare fatto seriamente. In questi giorni ho visitato il Museo di
Storia naturale di Milano e lì un cartello spiega che batteri e alghe
azzurre esistevano già 3,5 mrd di anni fa.  Immagino peraltro che in queste
cose i possibili margini di errore siano piuttosto ampi e che la datazione
debba essere spesso rivista alla luce delle nuove scoperte.
Comunque sia, è importante quanto dici nell'ultimo paragrafo del tuo
intervento: certamente le reazioni chimiche non procedono in base alla pura
casualità, ma a fattoricinetici e termodinamici. E poi forse c'è anche da
considerare che nella formazione di grandi molecole
l'impedimento sterico costituisce sicuramente un vincolo. Il punto è di
vedere se nella formazione della prima molecola autoreplicante, pur
considerando tutto questo, non rimanga sempre un enorme divario di ordine di
grandezza, per cui la probabilità del fenomeno resti trascurabile. Sono
andato a leggermi quell’articolo di Stuart A. Kauffmann da te citato, che mi
pare fornisca una possibile spiegazione, nel senso che alcuni sistemi molto
disordinati, assimilabili ad una rete stocastica booleana, *cristallizzano*
in uno stato ordinato. Immagino che il fenomeno di cui stiamo parlando possa
essere compreso fra questi, benché l’autore non ne parli espressamente. Si
tratterebbe insomma di una sorta di auto-organizzazione spontanea del
sistema, che potrebbe aumentare grandemente la probabilità del verificarsi
di un evento
altrimenti improbabile.
Ciao
Carlo

 sono data 3.1 milioni di anni fa (Miniera Fig Tree del Transvaal).
Vorrai dire 3,1 miliardi di anni fa, no?
Saluti.

Vorrai dire 3,1 miliardi di anni fa, no?
Certamente. 3.1 miliardi. Chiedo scusa per l'errore.
Ciao
Ferdinando