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Evoluzione e ingegneria genetica: dinosauri e batteri ci mostrano le meraviglie della vita

Evoluzione e ingegneria genetica: dinosauri e batteri ci mostrano le meraviglie della vita

Un recente articolo di Focus porta notizie di un sorprendente fossile. L’Argentina stupisce ancora una volta con delle ossa da record.

Riproduzione in computer grafica di un grande erbivoro, probabilmente un diplodoco (fonte: pexels)

Nella mente di ognuno di noi può risultare difficile pensare a un mondo solcato da queste enormi bestie. Eppure fino a 69 milioni di anni fa, erano loro a dominare il pianeta. Ma come riuscirono a diventare i padroni assoluti della Terra? Dove si cela il segreto del loro mito? Come possiamo noi sfruttare capacità straordinarie degli esseri viventi a nostro vantaggio?

Darwin non sbaglia mai

Charles Darwin fu biologo ottocentesco reso famoso dalla sua omonima teoria sull’evoluzione. Riuscì a spiegare il meccanismo che governa l’evoluzione delle specie fin dall’inizio della vita sulla terra, senza sapere nulla riguardo al DNA e alla sua trasmissione. Arrivati a questo punto viene naturale chiedersi cosa centri Charles Darwin con i dinosauri, e la risposta non è difficile da intuire. Una delle tesi della sua teoria sull’evoluzione afferma che una specie è fortemente influenzata dall’ambiente in cui vive, per cui solo gli esemplari più adatti a sopravvivere in un certo habitat potranno imporre le loro caratteristiche nelle generazioni seguenti. Prendiamo il famoso esempio delle giraffe: in una savana con alberi ad alto fusto riusciranno a cibarsi correttamente, e quindi ad avere una vita abbastanza lunga per poter procreare, solo quelle nate con il collo più lungo. Un po’ come se sopravvivessero solo le persone sopra il metro e ottanta. I dinosauri non fanno eccezione. In un mondo appena devastato da un’estinzione di massa, questi rettili trovarono spazio per crescere indisturbati, fino a raggiungere dimensioni gigantesche. Tra le famiglie di dinosauri da record troviamo i Titanosauri. Proprio a questa famiglia sembra appartenere il fossile ritrovato in Argentina, che differisce da specie simili trovate in precedenza. Per la cronaca, i Titanosauri erano in certo modo simili alle giraffe. Immaginate delle enormi lucertole dalle zampe simili a tronchi e il collo lunghissimo, alte anche oltre sette metri e pesanti quanto un cucciolo di balenottera. Non a caso uno dei più famosi rettili appartenenti a questa famiglia è il Giraffatitan, che prende il nome dal simpatico animale della savana. Cugino dei Titanosauri è il famoso Diplodoco, attualmente accettato come animale più lungo mai esistito. Il “brontosauro” invece, amato dai bambini con il pallino per i dinosauri, è un falso storico causato da un errato mix fra Brachiosauro e Apatosauro, anch’essi erbivori quadrupedi dal collo lungo e notevoli dimensioni. Sebbene i Titanosauri si trovino sparsi in quasi tutto il mondo, l’Argentina è stata altre volte teatro di scoperte sorprendenti. La più famosa è di certo quella dell’Argentinosauro, le cui vertebre fanno ipotizzare essere l’animale più pesante mai esistito. Nel vicino Cile sono stati anche ritrovati i resti del Titanoboa cerrejonensis, un serpente vissuto poco dopo l’estinzione dei dinosauri, che si stima potesse arrivare a 1000 kg per 15 metri di lunghezza. Infine anche la dipartita di questi giganteschi animali è in accordo con la teoria di Darwin: che sia stato causato da un’asteroide o meno, un evento catastrofico 69 milioni di anni fa mandò in crisi l’ecosistema del pianeta a partire dalle piante, cosa che colpì prima i dinosauri erbivori e in seguito, per effetto domino, anche i grandi carnivori. Sopravvissero solamente animali di dimensioni molto minore, e alcuni esemplari che grazie alla loro taglia ridotta si adattarono fino a divenire gli antenati dei rettili che vediamo ai giorni d’oggi. Al di là della loro pericolosità i dinosauri restano animali affascinanti, letteralmente straordinari. E fu questo aggettivo che Richard Owen usò per dar loro un nome.

Esemplare di tartaruga gigante, uno degli animali che ispirò Darwin durante il suo famoso viaggio a bordo del Beagle (fonte: pixabay)

Richard Owen e le sue “lucertole straordinarie”

Il primo a coniare il termine “dinosauro” fu proprio Richard Owen. Nonostante fosse un creazionista convinto, in conflitto quindi con Darwin, fu il pioniere dello studio dei dinosauri. Nel 1842 divenne il padre della nomenclatura binomia del superordine dinosauria. Fu uno dei tre paleontologi a scoprire uno dei primi fossili catalogato come dinosauro, un iguanodonte, e tentò di escludere Gideon Mantell, uno di loro, dal successo della scoperta. Addirittura la disputa con Mantell durò fino alla morte di quest’ultimo, che Owen disprezzò persino nel suo necrologio. Un altro scienziato per cui Owen provava un odio profondo era lo stesso Charles Darwin. Pare che entrambe le dispute fossero però fomentate dall’invidia dello stesso Owen. Nonostante i suoi difetti Owen fu uno scienziato di prim’ordine, che aiutò a diffondere le prime ipotesi di come potessero essere fatti i dinosauri, anche se alcune presentavano delle differenze rispetto alle forme ad oggi accettate dalla comunità scientifica. Decise di denominare questi nuovi animali “lucertole straordinarie”, dalla cui traduzione greca giunse il termine dinosauro, proprio sulla base di come aveva immaginato un iguanodonte. Mantell fu critico rispetto alla visione di Owen, definendo la sua un’idea di “lucertole pachidermiche”, secondo lui lontana dalla realtà. Per la cronaca, furono ancora Owen e Mantell a dare il nome all’iguanodonte, letteralmente “dente d’iguana”, anche se a causa delle dispute tra i due e della nuvola di mito intorno alle prime scoperte sui dinosauri, non tutti concordano con questa versione. Un altro scienziato con cui Owen collaborò e, ovviamente, si scontrò, fu Buckland. Di molto più anziano di lui, fu colui che diede la prima descrizione scientifica di un dinosauro, il Megalosaurus Bucklandii (letteralmente “grande lucertola di Buckland”). Grazie al confronto tra questa descrizione e la struttura dell’Iguanodonte, si poté cominciare la catalogazione dei dinosauri in base a postura, alimentazione e dimensioni del cranio. Oltre un secolo prima della scoperta del DNA si cominciò a collimare la teoria dell’evoluzione con specie estinte. Questo portò alla creazione dei primissimi alberi filogenetici e alle associazioni fra dinosauri, rettili e uccelli. Dopo una vita di scoperte e controversie Richard Owen si spense il 18 dicembre 1892 all’età di 88 anni. Le ipotesi sue e di molti altri aprirono la strada alla paleozoologia e alla paleobiologia, indispensabili per la comprensione dell’evoluzione della vita sulla Terra.

Un esemplare di iguana. Rettile, proprio come i dinosauri, ispirò il nome dell’iguanodonte (fonte: pixabay)

L’avanguardia della genetica

L’ingegneria genetica è una delle frontiere della scienza di maggior interesse. In generale l’ingegneria genetica si occupa di modificare il DNA di uno o più esemplari di una specie vivente. Queste modifiche avvengono nei modi più svariati. Immaginiamo il DNA come un foglio di carta che contiene tutte le informazioni di una data specie. Per esempio se quella specie è animale, vegetale o di altro genere, oppure se ha o meno una qualche capacità. Cosa ci viene in mente per modificare le informazioni su questo foglio? Se volessimo aggiungere delle informazioni, quindi ad esempio dare ad un certo batterio la possibilità di creare una certa molecola, potremmo attaccare un post it al nostro foglio originale. Se invece volessimo togliere una certa qualità, dovremmo tagliare il pezzo di foglio sulla quale è scritta, per poi magari sostituirla con un nuovo pezzo di carta. Fin qui tutto semplice, se non fosse che, proprio come nei nostri fogli di carta è più semplice tagliare e aggiungere scritte vicino ai bordi, per il DNA vale la stessa cosa. Ci sono certe caratteristiche che non possono essere sostituite o modificate senza che il mio esemplare muoia. Il perfezionamento di alcune di queste tecniche grazie alle “forbici genetiche”, proprio come se si tagliasse un pezzo di carta, è valso a Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna il premio Nobel per la chimica 2020. Superfluo dire che gli esperimenti sono stati fatti sui batteri: questi sono infatti monocellulari, perciò è “sufficiente” cambiare l’informazione genica di una cellula sola, per poi lasciare che si riproduca e dia vita ad una colonia con tutte le caratteristiche donatele. Per gli esseri complessi la cosa è notevolmente più complicata, ma senza entrare nel merito del perché e del per come, anche questa pratica ha fatto passi da gigante nel corso dell’ultimo decennio. Se parliamo di dinosauri abbiamo a disposizione una saga intera di film che sconsigliano ai miliardari di tutto il mondo di finanziare la ricerca per riportare alla vita le “lucertole straordinarie”. Nonostante questo, far rinascere una specie estinta è ormai tutt’altro che fantascienza. Da quasi vent’anni in tutto il mondo ci si avvicina sempre più alla creazione di un esemplare di Mammut lanoso, tramite fecondazione artificiale di esemplari femmina della specie a loro più vicina, l’elefante. Questo è possibile grazie al ritrovamento di esemplari molto ben conservati nei ghiacci Siberiani. Il permafrost conserva infatti anche tessuti oltre che ossa, cosa che rende molto più realistico ricreare un Mammut piuttosto che un dinosauro, dei quali abbiamo logicamente solo fossili. Al di là delle speculazioni cinematografiche, lo studio della genetica è una delle nostre armi migliori per la conservazione della biodiversità. A questo scopo in Norvegia è stato costruito un vero e proprio archivio con semi di tutte le piante esistenti catalogate, in modo da avere la possibilità di piantarle nuovamente se dovessero estinguersi a causa dei cambiamenti climatici. Emblematico per la responsabilità dell’uomo nei confronti delle altre specie è il caso del Dodo, estintosi a causa della caccia spietata, così come molte specie che abitavano l’europa continentale e il Nord America. La conservazione del pianeta ricade su ognuno, e bisogna tutelarsi contro eventi sconvolgenti come quello che pose fine alla straordinaria storia dei dinosauri.

Dai dinosauri fino ai minuscoli coralli, ogni specie vivente segue le leggi dell’evoluzione e del DNA (fonte: pixabay)

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