La criptozoologia in azione

Strane falene e vertebrati eusociali: come l'applicazione di un rigoroso processo deduttivo può consentire alla scienza di "prevedere" una scoperta

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  • 25-05-2009
  • di Pasquale Saggese
Tempo fa, leggendo un interessante studio di Michel Raynal sullo sfingide malgascio Xanthopan morgani praedicta, ho avuto modo di conoscere ed apprezzare un nuovo approccio alla criptozoologia. Nel suddetto studio, Raynal raccontava di come la scoperta del grosso lepidottero africano fosse stata "predetta", attraverso un semplice processo deduttivo, scientificamente inattaccabile. Al fascino di questo utilizzo della scienza, nella fattispecie dell'evoluzione biologica, si aggiunge che l'autore della predizione è Charles Darwin: proprio il naturalista che per primo formalizzò in chiave moderna la teoria dell'evoluzione biologica.
Nello studio di Raynal si legge: "Nel 1862, il celebre naturalista Charles Darwin pubblicò uno studio sulla biologia delle orchidee. Venendo alla parte relativa alle Angraecoides, notava che questo gruppo di orchidee era impollinato da insetti specifici, ed una di queste orchidee, Angraecum sesquipedale, originaria del Madagascar e scoperta all'inizio del diciannovesimo secolo da Dupetit Thouars, si distingueva per possedere uno sperone molto lungo:
In molti fiori che mi ha mandato Mr. Baternan, ho trovato un nettario di undici pollici e mezzo [29 cm] di lunghezza, dove solamente il pollice e mezzo inferiore [4 cm] era pieno di un nettare molto dolce. [...]è tuttavia sorprendente che un insetto sia capace di raggiungere il nettare: le nostre sfingi inglesi hanno delle proboscidi lunghe quanto il loro corpo, ma in Madagascar devono esserci delle farfalle con proboscidi capaci di un'estensione di una lunghezza compresa tra i dieci ed undici pollici! [25-30 cm](Darwin 1862).

[…]
Un tale insetto doveva evidentemente provvedere alla fertilizzazione dell'orchidea, e Darwin concludeva per la sua reale esistenza sulla base di argomenti ecologici:
Il polline non avrebbe modo di uscire se non con l'intervento di un'enorme farfalla, con una proboscide straordinariamente lunga. Se queste grandi farfalle venissero a spegnersi in Madagascar, l'Angraecum si spegnerebbe certamente a sua volta.
In una lettera pubblicata nel numero del 12 giugno 1873 di Nature, W.A Forbes chiese ai lettori scienziati di questa prestigiosa rivista se erano a conoscenza dell'esistenza di tali farfalle in Madagascar, ed egli avanzò un'identificazione:
Sono probabilmente degli sfingidi di qualche specie, perché nessun'altra farfalla potrebbe combinare una taglia ed una lunghezza di proboscide sufficiente. (Forbes 1873)".
La diatriba, non priva di sfottò da parte dei soliti benpensanti, andò avanti per oltre 40 anni. Ben 41, difatti, dovette aspettarne la zoologia perché gli entomologi Rothschild e Jordan descrivessero la specie Xanthopan morgani praedicta, effettiva impollinatrice dell'orchidea Angraecum sesquipedale, il cui nettario aveva dato il là alla predizione.

L'eusocialità


Terminato l'articolo di Raynal, mi sono chiesto se le cronache zoologiche riportassero altri casi di "scientifiche chiaroveggenze": definizione questa solo apparentemente ossimorica. La questione è seria: la falena malgascia è un caso isolato, frutto più di fortuna che di metodo, oppure il metodo esiste e funziona? Per appurarlo, appunto, è necessario appurare a sua volta l'eventuale ripetitibilità del risultato favorevole.
Richard D. Alexander è un entomologo ed evoluzionista americano, noto per i suoi studi sugli Ortotteri e sugli Emitteri, dei quali ha studiato il comportamento sessuale, la comunicazione acustica e la speciazione.
Nel 1974, interessandosi alle api, egli giunse alla conclusione che i comportamenti cosiddetti "subsociali", tra cui spiccano le cure parentali, intervengono pesantemente nella evoluzione del comportamento sociale degli Imenotteri. Intervengono molto più di quanto facciano altre caratteristiche proprie di quest'ordine di insetti, come ad esempio l'aplodiploidia: anch'essa fattore potente dell'evoluzione sopra citata. Per aplodiploidia si intende la condizione per cui i maschi di una specie hanno un solo set di cromosomi (aploidia), mentre le femmine due (diploidia).
Le cure parentali sarebbero quindi alla base del comportamento sociale degli Imenotteri, quindi anche alla base dell'eusocialità: una caratteristica in quegli anni considerata esclusiva degli insetti. Per eusocialità si intende il sistema sociale che prevede una regina fertile, pochi maschi, che come la regina hanno il solo scopo di fungere da riproduttori, ed una schiera di individui sterili, i quali svolgono ruoli operativi e si dividono in operai e soldati.
Come conseguenza diretta di questa teoria, egli si chiese se una organizzazione eusociale fosse possibile in quegli animali che più di qualsiasi altro esprimevano le cure parentali: le due classi di vertebrati dei mammiferi e degli uccelli. A quei tempi molte specie di api, vespe e formiche eusociali erano note alla scienza, mentre nessun mammifero oppure uccello eusociale era stato mai descritto.
A chi sollevava quest'obiezione, Alexander rispondeva che il numero di specie aventi una colonna vertebrale è enormemente inferiore di quello degli insetti, presenti sulla terra da ben 350 milioni di anni (Borror et al., 1989): molti di più, rispetto ai 160 dei mammiferi (Eisemberg, 1981) e ai 250 degli uccelli (Welty, 1979).

Il modello desunto


Alexander non si curò troppo delle critiche, rivolgendo ad altro la sua attenzione: si chiese cioè quali caratteristiche morfologiche ed etologiche avrebbe avuto un ipotetico vertebrato eusociale. Basandosi sulla comprensione delle forze della selezione naturale implicate nell'eusocialità, egli teorizzò un modello.
Per l'entomologo il nido di un vertebrato eusociale avrebbe dovuto essere sicuro, espandibile e nei pressi di zone ricche di cibo, reperibile facilmente ed in sicurezza. In altre parole, si ispirò alle società delle termiti primitive.
1) Il nido avrebbe dovuto essere sicuro, poiché altrimenti la colonia sarebbe stata esposta ad una pressione predatoria che in breve tempo l'avrebbe fatta sparire. Mammiferi ed Uccelli, a differenza degli Imenotteri, non avrebbero potuto fronteggiare gli eventuali aggressori né attivamente (con aculei velenosi o con getti di sostanze repellenti), né passivamente (mediante un numero di individui elevatissimo). Un nido non sicuro sarebbe diventato presto una facile e disponibile riserva di carne per uccelli rapaci, piccoli Fissipedi e serpenti.
2) Il nido avrebbe dovuto essere espandibile, per assecondare la crescita demografica della colonia.
3) Avrebbe dovuto essere facilmente rifornibile di cibo, per ridurre al minimo la competizione alimentare tra gli individui della colonia: deleteria in un contesto eusociale. Il procacciamento del cibo avrebbe dovuto essere scevro da rischi, perché la paura di essere predato non creasse anch'essa una gerarchia tra operai.
Il modello di nido ipotizzato suggerì che i suoi abitanti avrebbero potuto essere solo ipogei, in quanto solo pochi alberi o ceppi sarebbero stati abbastanza grandi per ospitare "alveari" di vertebrati. Ne conseguì che l'animale in questione non poteva essere un uccello, bensì un vertebrato: probabilmente un roditore, poiché moltissimi roditori scavano tane sotterranee.
Ciò introdusse un upgrade: l'ennesima concatenazione in una teoria che, per certi versi, scaturì da sola a partire dalle considerazioni preliminari. Alexander teorizzò che l'ipotetico animale fossorio si nutrisse di radici e tuberi; non però di larve e di rizomi erbacei, come invece fanno le talpe. Sono alimenti troppo sparpagliati per favorire l'aggregazione in colonie e la (potenzialmente) conseguente eusocialità.
Il vertebrato eusociale avrebbe dovuto vivere, stando sempre alla "predizione", in ambienti tropicali: in zone alternativamente umide e secche, a dipendenza del periodo dell'anno. Questo perché in tali zone le piante sviluppano grosse radici e tuberi, per stivare l'acqua e per fronteggiare i periodi secchi. Ciò avrebbe permesso al roditore eusociale di usufruire di una fonte di cibo e di liquidi sempre disponibile e sicura. Abitare in zone aride avrebbe favorito l'animale eusociale anche in fatto di protezione: il terreno duro e compatto, difficile da scavare, avrebbe scoraggiato gran parte dei predatori. Questa considerazione introdusse un altro upgrade alla teoria. Definì cioè la tipologia di predatore-tipo (il serpente) e suggerì ad Alexander la necessità del vertebrato eusociale di presidiare gli imbocchi delle tane: difese coraggiosamente alla maniera delle api. Un'esigenza difensiva siffatta avrebbe implicato una differenza tra l'aspettativa di vita degli operai e quella dei riproduttori, con un conseguente sfasamento della curva riproduttiva. Come in un circolo virtuoso, essa avrebbe accelerato il processo evolutivo divergente.
Alexander, mappamondo alla mano, identificò le foreste oppure le savane dell'Africa come l'habitat ideale per il potenziale roditore eusociale. Questo perché tali ecosistemi esprimono le caratteristiche climatiche di cui sopra.

La scoperta


Tra il 1975 e il 1976, Alexander descrisse il suo modello di vertebrato eusociale in una serie di conferenze nelle principali Università Americane: North Carolina State University, University of Kansas, University of Texas, Colorado State University, Arizona State University, University of Arizona, Nothern Arizona University. In quest'ultima, sita a Flagstaff, lo venne ad ascoltare il mammologo Terry Vaughan. Per tutto il tempo dell'esposizione, egli prese appunti e rimase in silenzio, rimuginando un pensiero. Quando Alexander ebbe finito, Vaughan volle incontrarlo e gli disse che il modello di vertebrato sociale era la perfetta descrizione del ratto-talpa nudo (Heterocephalus glaber).
Consigliò poi all'entomologo di rivolgersi alla dottoressa Jennifer Jarvis, un'autorità in fatto di questa specie e delle affini. Ella ne studiava da tempo la fisiologia, ma nulla sapeva a proposito della loro struttura sociale.
Successive osservazioni mirate, sul campo e di laboratorio, confermarono che gli eterocefali sono effettivamente animali eusociali, assecondando la predizione di Alexander sin nei dettagli (Braude and Lacey 1992; Jarvis 1981; Sherman and others 1991; Sherman and others 1992).
Possiamo concludere che i biologi evoluzionisti fanno nuove scoperte ogni giorno. Alla luce della scoperta dell'eusocialità nelle talpe ratto nude, affermare che la biologia evoluzionistica è sia instabile che imprevedibile è un atto di ignoranza e di superficialità.

Bibliografia


  • Alexander R.D., "The evolution of social behavior", in Annual Review of Ecology and Systematics, 1974, n. 5, pp. 326-383.
  • Alexander R.D., Hoogland J.L., Howard R.D., Noonan K.M., Sherman P.W., "Sexual dimorphism and breeding systems in pinnipeds, ungulates, primates and humans", in: Chagnon N., Irons W. (a cura di) (1979), Evolutionary Biology and Human Social Behavior: An Anthropological Perspective, North Scituate (MA): Duxbury Press, pp. 402-435.
  • Alexander R.D. (1987), The Biology of Moral Systems, Hawthorn (NY): Aldine de Gruyter.
  • Alexander R.D., Crespi B., Noonan K., "The evolution of eusociality", in Sherman P., Jarvis J., Alexander R.D. (a cura di) (1991), The Biology of the Naked Mole-Rat, Princeton: Princeton University Press, pp. 3-44.
  • Andersson M., "The evolution of eusociality", in Annual Review of Ecology and Systematics, 1984, n. 15, pp. 165-189.
  • Borror D., Triplehorn C., Johnson N. (1989), The Study of Insects, Philadelphia: Saunders College Publishing.
  • Braude S., Lacey E., "The underground society", in The Sciences, 1992, n. 32, pp. 23-28.
  • Carson H.L., Val F.C., Templeton A.R., "Change in male secondary sexual characters in artificial interspecific hybrid populations", in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1994, n. 91(14), pp. 6315-6318.
  • Charlesworth B., Hughes K.A., "Age-specific inbreeding depression and components of genetic sequence variance in relation to the evolution of senescence", in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1996, n. 93(12), pp. 6140-6145.
  • Crandall K., Templeton A.R., "Empirical tests of some predictions from coalescent theory with applications to intraspecific phylogeny reconstruction", in Genetics, 1993, n. 134(3): pp. 959-969.
  • Darwin C.R. (1859), On the Origin of Species, New York: Collier Books.
  • Dobzhansky T., "Nothing in biology makes sense except in the light of evolution", in American Biology Teacher, 1973, n. 35, pp. 125-129.
  • Eisenberg J. (1981), The Mammalian Radiations, Chicago: University of Chicago Press.
  • Georgiatis N., Bischof L., Templeton A., Patton J., Karesh W., Western D., "Structure and history of African elephant populations: I. Eastern and southern Africa", in Journal of Heredity, 1994, n. 85(2), pp. 100-104.
  • Gish D.T. (1979), Evolution? The Fossils Say No!, San Diego: Creation-Life Publishers.
  • Goodnight C.J., Stevens L., "Experimental studies of group selection: What do they tell us about group selection in nature?", in American Naturalist, 1997, n. 150 (supplemento), pp. 59-79.
  • Harvey P., Pagel M. (1991), The Comparative Method in Evolutionary Biology, Oxford: Oxford University Press.
  • Jarvis J.U.M., "Eusociality in a mammal: Cooperative breeding in naked mole rat colonies", in Science, 1981, n. 212, pp. 571-573.
  • Johnson P.E. (1991), Darwin on Trial, Washington: Regnery Gateway.
  • Losos J.B., Warheit K.I., Schoener T.W., "Adaptive differentiation following experimental island colonization in Anolis lizards", in Nature, 1997, n. 387, pp. 70-73.
  • MacArthur R.H., Wilson E.O. (1967), The Theory of Island Biogeography, Princeton: Princeton University Press.
  • Martins E. (1996), Phylogenies and the Comparative Method in Animal Behavior, Oxford: Oxford University Press.
  • Morris H.M. (1974), Scientific Creationism, San Diego: Creation-Life Publishers.
  • Morris H.M. (1989), The Long War Against God, Grand Rapids (MI): Baker Book House.
  • Popper K.R. (1972), Objective Knowledge: An Evolutionary Approach, Oxford: Oxford University Press.
  • Popper K.R., "Natural selection and the emergence of mind", in Dialectica, 1978, n. 32, pp. 339-355.
  • Raynal M., "La falena ‘predetta' del Madagascar, un successo ignorato della criptozoologia", in Criptozoologia – una nuova scienza per risolvere antichi misteri, bollettino informativo del G.C.I., a cura di Franco Tassi, 1998.
  • Routman E., Templeton A.R., "Parsimony, molecular evolution and biogeography: The case of the North American giant salamander", in Evolution, 1994, n. 48(6), pp. 1799-1809.
  • Ryan M.J., "Sensory systems, sexual selection, and sensory exploitation", in Oxford Surveys in Evolutionary Biology, 1990, n. 7, pp. 157-195.
  • Sherman P.W., Jarvis J.U.M., Alexander R.D. (1991), The Biology of the Naked Mole-Rat, Princeton: Princeton University Press.
  • Sherman P.W., Jarvis J.U.M., Braude S., "Naked mole-rats", in Scientific American, 1992, n. 267(2), pp. 72-78.
  • Stryer L. (1995), Biochemistry, quarta edizione, New York: Freeman.
  • Templeton A.R., "Experimental evidence for the Genetic-transilience model of speciation", in Evolution, 1996, n. 50(2), pp. 909-915.
  • Templeton A.R, Read B., "Inbreeding: One word, several meanings, much confusion", in Loeschke V., Tomuik J., Jain S.K. (a cura di) (1994), Conservation Genetics, Basel: Birkhauser Verlag.
  • Templeton A.R., Hollocher H., Johnston I.S., "The molecular through ecological genetics of abnormal abdomen in Drosophila mercatorum. Female phenotypic expression on natural genetic backgrounds and in natural environments", in Genetics, 1993, n. 134(2), pp. 475-485.
  • Tomlinson I.P.M., Movelli M.R., Bodmer W.F., "The mutation rate and cancer", in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1996, n. 93(25), pp.14800-14803.
  • Welty J. (1979), The Life of Birds, seconda edizione, Philadelphia: Saunders College Publishing.
  • Williams G., "Pleiotropy, natural selection and the evolution of senescence", in Evolution, 1957, n. 11, pp. 398-411.