1.
BIOLOGIA
ED EVOLUZIONE
La biologia e la sua posizione nelle scienze
Ernst Mayr (1904-2005)

2.
LA POSIZIONE DELLA BIOLOGIA
TRA LE ALTRE SCIENZE
Tutti gli aspetti della biologia dalle molecole alle popolazioni
rientrano nell'ambito della teoria dell'evoluzione.
Meglio di qualsiasi altra scienza la biologia evolutiva è in
grado di dare risposte alle grandi domande sull'universo e
sull'uomo perché trasforma il nostro modo di considerare il
mondo e il nostro posto in esso
Accettare la teoria moderna dell'evoluzione significa
rinunciare a molte delle idee trasmesse dall'antichità alle
quali siamo affezionati perché vicine al senso comune

3.
LA POSIZIONE DELLA BIOLOGIA
TRA LE ALTRE SCIENZE
Tutti gli aspetti della biologia dalle molecole alle popolazioni
rientrano nell'ambito della teoria dell'evoluzione.
Meglio di qualsiasi altra scienza la biologia evolutiva è in
grado di dare risposte alle grandi domande sull'universo e
sull'uomo perché trasforma il nostro modo di considerare il
mondo e il nostro posto in esso
Accettare la teoria moderna dell'evoluzione significa
rinunciare a molte delle idee trasmesse dall'antichità alle
quali siamo affezionati perché vicine al senso comune

4.
NON TUTTE LE SCIENZE
SONO UGUALI
Tutta scienza cerca spiegazioni naturali,
vuole generalizzare e determinare le cause
delle cose, degli avvenimenti e dei processi.
Non tutte le scienze hanno però lo stesso schema
concettuale. Ci sono differenze sostanziali
tra le scienze fisiche e quelle biologiche
Il trionfo della fisica a partire dal 17° secolo
le ha assicurato il posto d'onore
tra tutte le scienze e la filosofia della scienza
si è adattata perfettamente a questo stato di fatto prediligendo la fisica
rispetto alla biologia come modello del pensiero “scientifico”.

5.
Ne è nata una "teoria conoscenza scientifica" centrata sulla
quantificazione e la riduzione ai componenti più
semplici, ma il mondo degli organismi viventi è molto più
ricco di quello degli oggetti inanimati
la filosofia della scienza derivata dalle scienze fisiche ha
ignorato perciò quasi interamente vaste sfere della struttura
concettuale della biologia e in particolare della biologia
dell'evoluzione.
Non si può comprendere il mondo organico se si utilizza come
base di spiegazione della scienza lo schema concettuale usato
nelle scienze fisiche. Ma prima della teoria dell’evoluzione
questo rifiuto poteva portare a grossi fraintendimenti

6.
Ne è nata una "teoria conoscenza scientifica" centrata sulla
quantificazione e la riduzione ai componenti più
semplici, ma il mondo degli organismi viventi è molto più
ricco di quello degli oggetti inanimati
la filosofia della scienza derivata dalle scienze fisiche ha
ignorato perciò quasi interamente vaste sfere della struttura
concettuale della biologia e in particolare della biologia
dell'evoluzione.
Non si può comprendere il mondo organico se si utilizza come
base di spiegazione della scienza lo schema concettuale usato
nelle scienze fisiche. Ma prima della teoria dell’evoluzione
questo rifiuto poteva portare a grossi fraintendimenti

7.
RIDUZIONISMO/
VITALISMO
A lungo infatti si sono confrontati nella storia del pensiero due punti di vista opposti ed
entrambi errati che riguardavano il modo in cui considerare il vivente
Secondo il punto di vista riduzionistico/cartesiano un animale non era che una
macchina comprensibile studiandone le "parti". Ma se è vero che tutti i processi che
avvengono negli organismi obbediscono alle leggi della chimica e della fisica questo non
è sufficiente alla comprensione dell’organismo nel suo insieme.
All'estremo opposto c'era il punto di vista "vitalistico" secondo cui la differenza tra
mondo animato e animato sarebbe insormontabile. Ci sarebbe infatti una sorta di "forza
vitale" che renderebbe il vivente assolutamente inconfrontabile con il mondo
inanimato (anima, vita, elan vital).
Dopo Darwin esiste una terza soluzione a questa storica opposizione tra
meccanicismo e vitalismo che non rinnega le basi scientifiche della biologia e non
finisce nella a-scientificità ma introduce una più complessa teoria della conoscenza

8.
LA TERZA VIA: IL
PENSIERO BIOLOGICO
Secondo il pensiero evoluzionista i processi biologici si basano necessariamente
sulle universali leggi della fisica e della chimica, ma la spiegazione puramente
fisico-chimica non ne potrebbe spiegare il vero significato biologico.
Come spiegare infatti con la chimica
e la fisica concetti come
la riproduzione,
la migrazione, la competizione,
la difesa del territorio, …
Per farlo occorre vedere la vista da un punto
di vista evolutivo introducendo il tempo (la storia)
il cambiamento e l’organizzazione su più livelli
con proprietà specifiche emergenti

9.
Quando parliamo di organismi parliamo infatti di
sistemi con caratteristiche particolari, che non sono
sempre presenti ma si sviluppano nel tempo e
occorre usare concetti esclusivi del mondo organico
come:
1. Popolazione
2. Specie
3. Programma genetico
4. Fecondazione
5. ….

10.
Quando parliamo di organismi parliamo infatti di
sistemi con caratteristiche particolari, che non sono
sempre presenti ma si sviluppano nel tempo e
occorre usare concetti esclusivi del mondo organico
come:
1. Popolazione
2. Specie
3. Programma genetico
4. Fecondazione
5. ….
La cosa straordinaria è che oggi la fisica e persino l’informatica hanno
preso a usare concetti della biologia, parlano di intelligenza artificiale,
di colori e sapori nelle particelle, di programmi che evolvono…

11.
In biologia è bandito il platonismo o "essenzialismo" ovvero l'idea
che l'universo sia fatto di forme variabili che sono le “ombre”
empiriche di “idee” universali eterne e pure, forme di rifermento
fisse e immutabili o "essenze" (idea di triangolo/molteplici
triangoli).
Questa antica filosofia invece trova ancora spazio nelle scienze
fisico-matematiche dove è più facile ragionare per tipi astratti
(costanti e discontinui). I fisici spesso lavorano proprio su forme
astratte costituite da entità identiche.
Il mondo dell'essenzialismo è un mondo statico il cambiamento
avviene solo quando nuove forme emergono d'improvviso per
costituire nuove classi di oggetti (particelle).
In questo contesto il concetto di una evoluzione graduale non ha
posto (un triangolo non si trasformerà mai in un quadrato)
1. Popolazione

12.
La biologia invece si basa sul concetto di popolazione ovvero sulla
idea che ogni individuo è unico, diverso da tutti gli altri
(almeno nelle specie a riproduzione sessuata). I gruppi di individui
che condividono un particolare ambiente sono dette POPOLAZIONI.
Non ha quindi senso parlare di individui “tipici" ma solo di
caratteristiche medie statistiche entro popolazioni omogenee.
Questa linea di pensiero nasce dall'empirismo e nominalismo inglese,
ma fu osteggiato a lungo. Darwin prese l'idea dagli allevatori di
animali i primi a osservare l'importanza della individualità biologica.

13.
Il concetto biologico di specie non è semplice. Si basa
su quello di popolazione
1. Le specie si aggregano in popolazioni
2. Le specie sono comunità di individui liberi di riprodursi e
capaci di generare prole feconda
3. Le specie sono isolate
riproduttivamente le une dalle altre
Il concetto biologico di specie
quindi non si basa su criteri
morfologici né quantitativi ma è un
CONCETTO DI RELAZIONE
2. Specie

14.
Si chiama programma genetico l'informazione
codificata nel nucleo di ogni cellula in una
macromolecola detta DNA
Il codice in cui è scritto questo programma è uguale
per tutti gli esseri viventi
Il possesso di un programma genetico è forse la
differenza più decisiva tra gli organismi e la materia
inanimata
Il possesso di un programma genetico conferisce a ogni
individuo una particolare dualità: il fenotipo (la sua
apparenza come individuo) e il genotipo (il
programma di sviluppo che ne sta alla base)
3. Programma genetico

15.
Si chiama programma genetico l'informazione
codificata nel nucleo di ogni cellula in una
macromolecola detta DNA
Il codice in cui è scritto questo programma è uguale
per tutti gli esseri viventi
Il possesso di un programma genetico è forse la
differenza più decisiva tra gli organismi e la materia
inanimata
Il possesso di un programma genetico conferisce a ogni
individuo una particolare dualità: il fenotipo (la sua
apparenza come individuo) e il genotipo (il
programma di sviluppo che ne sta alla base)
3. Programma genetico
genotipo ambiente fenotipo

16.
Il programma genetico è il risultato di una storia che risale
all'origine della vita e incorpora le esperienze di tutti gli
antenati
Il programma genetico conferisce agli organismi una
proprietà che la materia inanimata non ha: li conduce
attraverso vari stati preordinati di sviluppo
Il programma genetico presiede e controlla la propria
esatta duplicazione. È possibile che durante la
duplicazione insorgano degli errori (mutazioni) che
diventano ereditari e che è sono fonte delle variazioni del
genotipo e quindi alla base delle differenze individuali
(fenotipo): il materiale su cui opera la selezione naturale.

17.
Uno dei concetti SPECIFICI e CONTROVERSI del mondo
organico è il sesso.
La fecondazione ha come risultato la creazione di un programma
genetico interamente nuovo (e quindi di un individuo UNICO)
attraverso la fusione di due gameti di genitori a loro volta nati
dalla ricombinazione di due genotipi.
Questo processo porta
a una estrema variabilità
individuale che è un’altra
fonte su cui opera
la selezione naturale
e che porta all'evoluzione.
4. Fecondazione

18.
ALTRE CARATTERISTICHE
DELLA MATERIA VIVENTE
Ci sono altre unicità che fanno dell'oggetto della biologia qualcosa di unico
L'oggetto della biologia non è una cosa ma un PROCESSO: la vita
Gli organismi sono SISTEMI COMPLESSI, strutturati su livelli gerarchici in
cui l'insieme delle parti è più della loro somma, ogni livello successivo infatti
fa emergere nuove proprietà non deducibili da quelle del livello
inferiore.
Gli organismi sono altamente organizzati. Le varie parti non possono vivere da
sole (gambe, braccia, ali...) eppure tutte le parti hanno un significato
altamente adattativo e si sono evolute nel tempo
Gli organismi hanno una composizione chimica unica, sono composti da
MACROMOLECOLE molto complesse capaci di svolgere compiti specifici

19.
ALTRE CARATTERISTICHE
DELLA MATERIA VIVENTE
Ci sono altre unicità che fanno dell'oggetto della biologia qualcosa di unico
L'oggetto della biologia non è una cosa ma un PROCESSO: la vita
Gli organismi sono SISTEMI COMPLESSI, strutturati su livelli gerarchici in
cui l'insieme delle parti è più della loro somma, ogni livello successivo infatti
fa emergere nuove proprietà non deducibili da quelle del livello
inferiore.
Gli organismi sono altamente organizzati. Le varie parti non possono vivere da
sole (gambe, braccia, ali...) eppure tutte le parti hanno un significato
altamente adattativo e si sono evolute nel tempo
Gli organismi hanno una composizione chimica unica, sono composti da
MACROMOLECOLE molto complesse capaci di svolgere compiti specifici
Gli organismi si caratterizzano per la loro capacità di CAMBIAMENTO
(nasciamo come cellule) e tranne per la nascita e la morte delle stelle non
esiste nulla di simile nel mondo inanimato.

20.
ALTRE CARATTERISTICHE
DELLA MATERIA VIVENTE
Ci sono altre unicità che fanno dell'oggetto della biologia qualcosa di unico
L'oggetto della biologia non è una cosa ma un PROCESSO: la vita
Gli organismi sono SISTEMI COMPLESSI, strutturati su livelli gerarchici in
cui l'insieme delle parti è più della loro somma, ogni livello successivo infatti
fa emergere nuove proprietà non deducibili da quelle del livello
inferiore.
Gli organismi sono altamente organizzati. Le varie parti non possono vivere da
sole (gambe, braccia, ali...) eppure tutte le parti hanno un significato
altamente adattativo e si sono evolute nel tempo
Gli organismi hanno una composizione chimica unica, sono composti da
MACROMOLECOLE molto complesse capaci di svolgere compiti specifici
Gli organismi si caratterizzano per la loro capacità di CAMBIAMENTO
(nasciamo come cellule) e tranne per la nascita e la morte delle stelle non
esiste nulla di simile nel mondo inanimato.

21.
Come abbiamo detto: il mondo vivente è il mondo della
qualità e non solo della quantità. La supremazia delle
scienze fisico-matematiche su tutte le altre ha fatto sì che le
metodologie in uso in esse fossero considerate alla base di tutta
la scienza. Si tratta della quantificazione e matematizzazione,
della riduzione ai principi ultimi . In molta parte della biologia
questo modello è altrettanto valido ma non è il solo.
Nella biologia anche la QUALITÀ è fondamentale: lo studio di
processi difficilmente quantificabili non deve essere
considerato non-scientifico, ma occorre riconoscere anche
l'importanza di fenomeni di relazione (specie, ecosistemi,
comportamenti…) e del fattore tempo.

22.
Come abbiamo detto: il mondo vivente è il mondo della
qualità e non solo della quantità. La supremazia delle
scienze fisico-matematiche su tutte le altre ha fatto sì che le
metodologie in uso in esse fossero considerate alla base di tutta
la scienza. Si tratta della quantificazione e matematizzazione,
della riduzione ai principi ultimi . In molta parte della biologia
questo modello è altrettanto valido ma non è il solo.
Nella biologia anche la QUALITÀ è fondamentale: lo studio di
processi difficilmente quantificabili non deve essere
considerato non-scientifico, ma occorre riconoscere anche
l'importanza di fenomeni di relazione (specie, ecosistemi,
comportamenti…) e del fattore tempo.
“Anche se a volte è possibile quantificare
i processi di relazione di solito
se ne perde gran parte del significato.
Sarebbe come giudicare
un quadro basandosi solo sulle diverse
lunghezze d'onda dei colori presenti
sulla tela” - Ernst Mayr

23.
La biologia dunque non può essere trattata con gli stessi criteri
usati nelle scienze fisiche, non perché si tratta di una scienza
"minore" ma perché ha a che fare con un oggetto di studio
(IL VIVENTE) che risponde a concetti diversi.
Alla biologia bisogna avvicinarsi in base a una filosofia della
scienza e a uno schema concettuale diversi, peculiari e questo
vale in particolare per una branca della biologia:
quella EVOLUTIVA

24.
LE DUE FACCE
DELLA BIOLOGIA
La biologia presenta numerose discipline
specialistiche (citologia, genetica, biochimica,
cellulare, zoologia, botanica...) ma la suddivisione
sostanziale (secondo Ernst Mayr) è quello tra
BIOLOGIA FUNZIONALE
BIOLOGIA EVOLUTIVA

25.
LE DUE FACCE
DELLA BIOLOGIA
La biologia presenta numerose discipline
specialistiche (citologia, genetica, biochimica,
cellulare, zoologia, botanica...) ma la suddivisione
sostanziale (secondo Ernst Mayr) è quello tra
BIOLOGIA FUNZIONALE
BIOLOGIA EVOLUTIVA
La biologia funzionale si occupa di CAUSE PROSSIME,
la biologia evolutive di CAUSE EVOLUTIVE
Es: fecondazione / dimorfismo sessuale

26.
BIO FUNZIONALE
BIO EVOLUTIVA
Nessun problema biologico è completamente risolto se non si
viene a capo sia delle sue cause prossime che delle sue cause
evolutive
La biologia funzionale studia la traduzione e la codificazione
dei programmi genetici, la biologia evolutiva si occupa della loro
origine e cambiamento nel tempo
Il metodo della biologia funzionale è sperimentale e vicino ai
metodi delle scienze fisico-chimiche. il metodo fondamentale della
biologia evolutiva è l'osservazione e il confronto (anche se le teorie
quando possibile vengono verificate con la sperimentazione)

27.
L'aspetto più caratteristico della biologia evolutiva è che si
pone domande diverse da quelle che si pone la biologia
funzionale: non "che cosa?" O "come?" ma "PERCHÉ".
Dato che ogni fenomeno in natura è il risultato di un processo
evolutivo è lecito chiedersi quali siano state le pressioni
selettive e i vantaggi in termini di sopravvivenza che hanno
fatto si che si sia costituito è conservato.
Le domande basate sul perché non sono comuni nelle scienze
fisiche (ci si chiede come il Sole splende non perché lo faccia)
le domande teleonomiche che riguardano "lo scopo" di un
adattamento sono invece comuni in biologia e non devono
essere fraintese.

28.
L'aspetto più caratteristico della biologia evolutiva è che si
pone domande diverse da quelle che si pone la biologia
funzionale: non "che cosa?" O "come?" ma "PERCHÉ".
Dato che ogni fenomeno in natura è il risultato di un processo
evolutivo è lecito chiedersi quali siano state le pressioni
selettive e i vantaggi in termini di sopravvivenza che hanno
fatto si che si sia costituito è conservato.
Le domande basate sul perché non sono comuni nelle scienze
fisiche (ci si chiede come il Sole splende non perché lo faccia)
le domande teleonomiche che riguardano "lo scopo" di un
adattamento sono invece comuni in biologia e non devono
essere fraintese.
La biologia funzionale ha molte somiglianze con le scienze fisiche
mentre la biologia evolutiva
crea un ponte con le scienze sociali e umane
Anche per questo la biologia evolutiva è quella che ha maggiore
interesse per la filosofia e cerca di suggerire risposte a domande
che tradizionalmente le appartengono.