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La prova matematica dell’evoluzione biologica

   25 Agosto 2021

Uno degli argomenti più spesso utilizzati dai detrattori dell’evoluzione biologica è costituito dalla mancanza, secondo loro, di un sostrato matematico, ossia l’esistenza di una formula, un’equazione o un algoritmo che possa spiegarla e sintetizzarla. A prescindere dall’ovvia considerazione che non tutte le conoscenze possono essere sintetizzate con un assioma o una legge come ad esempio la celeberrima equazione che sintetizza la relatività E=mc2, specialmente nel caso delle scienze biologiche a causa della complessità dei viventi,  questo pregiudizio si dimostra falso in quanto già nel 1908 è stata formulata la legge che dimostra l’ineluttabilità del fenomeno evolutivo.

Nel 1908 il genetista britannico Reginald Punnett, l’inventore del reticolo omonimo che illustra graficamente le probabilità del genotipo dei discendenti di una Specie anfigonica (ossia a sessi separati), non essendo in grado di spiegare come mai un gene dominante non divenga fisso ed unico in una popolazione, pose il quesito al matematico Godfrey Hardy. Questi desunse quali dovessero essere le condizioni necessarie perché il genotipo (ossia l’insieme del pool genico) di una popolazione dovesse rimanere invariato nel tempo. Indipendentemente e senza conoscere il lavoro di Hardy, anche il ginecologo Wilhelm Weinberg pervenne allo stesso risultato, ora conosciuto come Legge di equilibrio di Hardy Weinberg.

Reticolo di Punnett raffigurante un reincrocio – Da Wikipedia

In estrema sintesi, le condizioni necessarie perché il genotipo di una popolazione si conservi immutato, deve rispondere ai seguenti parametri:

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  • Gli accoppiamenti devono essere completamente casuali, ossia non dev’esserci nessun parametro nella scelta del partner;
  • La popolazione dev’essere di grandi dimensioni, questo per rendere trascurabili variazioni nelle frequenze alleliche (ossia nelle varianti di un singolo gene che occupa il medesimo locus) a garantire l’assoluta casualità negli accoppiamenti;
  • Non devono avvenire immigrazioni o emigrazioni nella popolazione, ossia deve essere assente qualsiasi flusso genetico;
  • Non devono avvenire mutazioni, ossia il pool genico dev’essere immutabile;
  • La selezione naturale dev’essere completamente assente, quindi in pratica non deve avvenire.

E’ facile rendersi conto che i parametri suddetti sono irraggiungibili nella realtà. Da ciò deriva l’ineluttabilità del fenomeno evolutivo.

E’ chiaro che il fenomeno evolutivo è caratterizzato da molti altri parametri oltre quelli discussi, e che possono avvenire perturbazioni esterne che possono avere effetti significativi sul fenomeno evolutivo come nel caso delle estinzioni di massa, ma l’impossibilità che si verifichino i parametri suddetti è sufficiente ad eliminare la possibilità che le popolazioni e quindi le Specie rimangano immutate nel tempo. Questo chiarisce anche il motivo per cui il concetto di Specie è legato al tempo, poiché il continuo verificarsi delle variazioni nelle popolazioni provoca inevitabilmente la modifica dei pool genetici.

A scopo esemplificativo, propongo l’illustrazione grafica della Legge di equilibrio di Hardy Weinberg tratta da: Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2012.

da Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2012 – 2