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Studium
253.
La Dialettica
GIANLUCA BOCCHI
LE FRONTIERE DELLA VITA
Dai fossili al cosmo
Studium
edizioni
Tutti i volumi pubblicati nelle collane dell’editrice Studium “Cultura” ed
“Universale” sono sottoposti a doppio referaggio cieco. La documentazio
ne resta agli atti. Per consulenze specifiche, ci si avvale anche di professori
esterni al Comitato scientifico, consultabile all’indirizzo web http://www.
edizionistudium.it/content/comitato-scientifico-O.
Realizzato con il contributo del Dipartimento di Scienze Umane e
Sociali e del CQIA dell’università degli studi di Bergamo.
Copyright © 2021 by Edizioni Studium - Roma
ISSN della collana Cultura 2612-2774
ISBN 978-88-382-5018-7
www.edizionistudium.it
INDICE
Introduzione. “Scienze nuove”? Lo spirito del tempo,
un terreno fertile 9
Premessa. Una guida per il lettore 49
I. Ampliare gli spazi: i mondi e le idee 61
1. La scoperta della Terra, p. 62. - 2. Anomalie e rivoluzioni, p. 65.
- 3. Un’inarrestabile cascata di innovazioni, p. 67. - 4. L’immagina
zione e la tenacia, p. 70. - 5. Tecnologie. Un nuovo protagonista per
le scienze, p. 74. - 6. Un cosmo unificato, p. 79. - 7. L’incomparabile
varietà dei cieli, p. 81.
IL Dal mondo chiuso alla storia della natura 86
1. Sondare gli abissi del tempo, p. 87. - 2. Le catastrofi e le estinzio
ni, p. 89. - 3. La nascita della geologia moderna, p. 93. - 4. Viaggio
in Italia, p. 95. - 5. Uniformiamo, p. 97. - 6. Natura facit saltus?,
p. 99. - 7. Il ritorno dell’iguanodonte, p. 100. - 8. Charles Darwin,
esploratore del tempo profondo, p. 102. - 9. Tenacia e resilienza di
Charles Darwin, p. 105. - 10. Evoluzionismo: una rivoluzione co
smologica, p. 106.
III. Un nuovo sistema solare 111
1. I destini individuali dei corpi celesti, p. 113. - 2. Asteroidi: una
perenne spada di Damocle?, p. 119. - 3. Una periferia sconfinata, p.
122. - 4. Una galassia molto affollata, p. 128.
IV. Avventure nel microcosmo della vita 132
1. Charles Darwin, scienziato storico, p. 132. - 2. Evoluzione va
riazionale: la diversità dei viventi, p. 134. - 3. Dal macrocosmo al
6 INDICE
microcosmo della vita, p. 137. - 4.1 tre polimeri della vita terrestre,
p. 141. - 5. I paradossi del genoma, p. 145. - 6. DNA codificante,
DNA non codificante, p. 149. - 7. Sequenze ripetitive, p. 153.-8.Le
riscritture del genoma, p. 157. - 9. Una visione emergentista dell’e
voluzione, p. 159. - 10. Ma, in definitiva, che cos’è un gene?, p.
165. - 11. Creatività dell’evoluzione: una continua risignifìcazione,
p. 167. - 12. Un’ontologia generativa, p. 170.
V. Una vita giovane in un pianeta giovane 176
1.1 tre domini della vita, p. 178. - 2. Estremofili, p. 181. -3.1 nostri
antenati più remoti, p. 183. - 4. Una finestra per la vita, p. 185. - 5.
Fra il fuoco e il gelo, p. 188. - 6. La rete globale della vita, p. 196. - 7.
Multicellularità: il secondo livello della vita, p. 200. - 8. Le rivoluzio
ni dell’ossigeno, p. 204.
VI. L’invenzione degli animali 209
1. L’esplosione dei piani di organizzazione, p. 210. - 2. Durante il
cambriano, prima del cambriano, p. 213. - 3. La grande disconti
nuità, p. 218. - 4. Un albero genealogico per gli animali, p. 221.
- 5. I tempi delle biforcazioni evolutive, p. 225. - 6. Nuovi genomi,
nuove ecologie, p. 228. - 7. Le glaciazioni delle glaciazioni, p. 232.
- 8. Il conflitto delle spiegazioni, p. 235. - 9. Ancora l’ossigeno, p.
237. - 10. Standardizzazione, dopo la sperimentazione, p. 241. - 11.
L’evoluzione dell’evoluzione animale, p. 245. - 12. Un pluralismo
evolutivo generalizzato, p. 248.
VII. L’impatto delle catastrofi. Fra distruzioni e creazioni 251
1. Una Terra dinamica, p. 252. - 2. L’uniformismo rivisitato, p. 255.
- 3. Il cambiamento e la stasi, p. 259. - 4. La sorpresa di Gubbio, p.
264. - 5. Cinque, e più di cinque, p. 266. - 6. Asteroidi e vulcani, p.
271. - 7. Dopo Chicxulub, p. 273. - 8. La catastrofe del permiano,
p. 277. - 9. Incidenti sistemici, p. 282. - 10. Nuove regole per nuove
ecologie, p. 285. - 11. La pura contingenza, p. 289. - 12. Livelli del
cambiamento, p. 292.
Vili. Gli umani, figli dell’inverno 297
1. L’autunno della Terra, p. 298. - 2. Altopiani e catene montuose,
p. 300. - 3. Le prime calotte glaciali permanenti, p. 302. - 4. Moti
celesti e vicende terrestri, p. 304. - 5. Transizione di fase, p. 307. - 6.
La morsa del raffreddamento globale, p. 309. - 7. Il ricambio della
fauna africana, p. 312. - 8. Le speciazioni degli ominidi, p. 314. - 9.
Nel cuore delle età glaciali, p. 318. - 10. Il tempo del caos climatico,
INDICE 7
p. 321. - 11. L’età del disgelo, p. 324. - 12. Un lungo periodo di
apprendistato, p. 327. - 13. Alle radici delle civiltà agricole, p. 331.
- 14. Verso l’antropocene, p. 333.
IX. Storie delle origini 337
1. L’uovo e la gallina, p. 337. - 2. Tappe verso la vita, p. 341. - 3. Una
difficile definizione, p. 345. - 4. Acidi nucleici alternativi, p. 351. - 5.
Il trilemma delle origini, p. 354. - 6. La natura del codice genetico,
p. 360. - 7. Proteine mai nate, p. 363. - 8. Biologia sintetica: una
tappa ulteriore dell’evoluzione?, p. 367.
X. Alla ricerca di un contatto cosmico 372
1. I primi batteri alieni, p. 373. - 2. Marte, un mondo ritrovato, p.
379. - 3. Una navetta cosmica?, p. 385. - 4. I compagni dei giganti,
p. 388. - 5. Vite esotiche, p. 395. - 6. Le molte famiglie dei pianeti
extrasolari, p. 402. - 7. Dove cercare la vita?, p. 408. - 8. La finestra
della vita, nell’evoluzione del cosmo, p. 424. - 9. La Terra: tipica o
rara?, p. 422. - 10. Il conflitto delle ipotesi: la solitudine e lo zoo
cosmico, p. 424. - 11. Cercare anomalie, p. 430. - 12. Sulle soglie
dell’universo, p. 436.
Ringraziamenti 441
Bibliografia 447
Indice dei nomi 493
INTRODUZIONE
“SCIENZE NUOVE”?
LO SPIRITO DEL TEMPO, UN TERRENO FERTILE
1. Nel corso dell’ottocento, i fisici e gli astronomi di maggior suc
cesso del tempo si trovarono a riflettere sul senso profondo della lun
ga catena di successi scientifici a cui avevano contribuito. In maniera
sorprendente, si diffuse una sorta di malinconia. Ormai l’età eccitante
delle grandi scoperte appariva passata per sempre, e alle generazioni
future non sarebbero restati che compiti di routine, di consolidamento
della visione del mondo a cui si era approdati. Pierre Simon de Laplace,
agli inizi dell’ottocento, enuncia alcuni di questi compiti per gli astro
nomi a venire: catalogare stelle e nebulose; determinarne luminosità,
movimenti e variazioni di questi parametri; scoprire nuovi oggetti nel
sistema solare e tracciarne con precisione le orbite1. Quanto ai fisici,
sia James Clerk Maxwell che Albert Michelson si esprimono adottando
punti di vista analoghi. Alle generazioni future sarebbero spettati com
piti essenzialmente quantitativi: si sarebbe trattato di basarsi sulle teo
rie acquisite per effettuare misurazioni sempre più precise, approdando
a cifre decimali ulteriori2.
Lord Kelvin, alla fine di quel secolo, era della stessa opinione e consi
derava l’ambito delle scienze fisiche sul punto di approdare a uno stadio
compiuto. Nel 1900, tuttavia, volendo tracciare un bilancio della situazione
presente del suo ambito di studi, egli si trovò a evocare “due nubi” che
ancora si frapponevano al punto di approdo: due fenomeni che la fisica
1 L'attenzione su queste affermazioni di Laplace viene posta da I. Ekeland (1984), pp.
3O-31.tr.it. 1985.
2 Le due citazioni, insieme ad altre affermazioni degli scienziati di punta del periodo,
sono raccolte in L. Badash (1972), che ci mostra come convinzioni del genere fossero dav
vero molto diffuse negli ambienti scientifici della seconda metà dell’ottocento.
10 INTRODUZIONE
del tempo non riusciva a spiegare adeguatamente, e cioè la radiazione del
corpo nero e l’esperimento di Michelson-Morley5.
La metafora delle nubi è ambigua, perché possono dissolversi rapidamen
te ma possono anche intensificarsi e creare violenti uragani. Gli sviluppi della
fisica del novecento sono stati in effetti una concretizzazione della seconda ac
cezione di tale metafora. Lo studio della radiazione del corpo nero condus
se agli sviluppi della teoria dei quanti; l’interpretazione dell’esperimento di
Michelson-Morley agli sviluppi della teoria della relatività. Il termine “rivolu
zione”, introdotto al singolare per indicare le origini della tradizione scientifica
moderna'1, verrà sempre più declinato al plurale, per indicare le varie svolte
irreversibili e di ampia portata nello sviluppo delle scienze e delle conoscenze
umane5. A panine dalla metà del ventesimo secolo, mentre Thomas Kuhn e
altri storici e filosofi a lui coetanei lo hanno reso uno dei cardini di un nuovo
modello degli sviluppi delle conoscenze, esso si è imposto per descrivere la
fenomenologia delle attualità scientifiche persino al senso comune colto.
L’esperienza delle scienze novecentesche, così ricca di svolte impre
vedibili e sorprendenti (e non solo nelle scienze fisiche) dovrebbe essere
sufficiente a convincerci dell’inadeguatezza (e, al limite, dell’inutilità) delle
consolidate autorappresentazioni degli sviluppi scientifici dell’età moder
na. Non è affatto evidente che questi sviluppi tendano a uno stato stabile
conclusivo, come Lord Kelvin riteneva (e forse anche auspicava). Anzi, può
darsi che il problema - come è stato posto - non abbia senso. O, meglio,
forse ha un senso del tutto diverso da quanto intendevano Lord Kelvin,
o Maxwell, o Michelson: può darsi che in gioco non sia tanto il mondo,
quanto noi stessi, e il nostro rapporto con la conoscenza.
Nella seconda metà del ventesimo secolo, la condizione della fisica era
totalmente diversa da quella di un secolo prima, anche e soprattutto per
} W. Thomson (Lord Kelvin) (1900).
4 È però importante notare che A. Koyré, nel suo saggio scritto nel 1935, introduce
l’idea di rivoluzione scientifica del XVII secolo in relazione alla “rivoluzione scientifica de
gli ultimi dicci anni”, cioè la rivoluzione quantistica di Heisenberg e Schròdinger. Un uso
esplicitamente plurale e attualizzato è quindi legittimato sin dall’inizio. Si veda A. Koyré
(1966, tr.it. 1976, p. 5).
5 In realtà, fra chi ha descritto le grandi trasformazioni del pensiero scientifico in termi
ni di rivoluzioni, vi è una divergenza sul loro significato. A grandi linee, c’è chi insiste (come
Koyré, e in pane Kuhn) sulla rapidità e radicalità del processo (nel senso quindi di rottura
vera e propria) e chi vi vede un percorso protratto e anicolato, comunque dalle conseguen
ze macroscopiche e irreversibili. Esemplare la discussione in D. Wootton (2015), pp. 15-22
(tr. it. 2016) che è fondamentalmente di questo secondo avviso, e che avvicina il significato
in gioco a quello di ‘rivoluzione agricola’ o di ‘rivoluzione industriale’.
