Charles Robert Darwin

Charles Robert Darwin (1809 - 1882) nacque a Shrewsbury, cittadina vicina a Birmingham, da una famiglia di idee liberali, non credenti da parte di padre e cristiani nella linea materna, tradizionalmente legata alle scienze naturali (come il nonno Erasmus).
All'età di quasi 19 anni Darwin rinunciò a proseguire la carriera di medico, già intrapresa dal nonno e dal padre, forse perché lo impressionavano le dissezioni o le operazioni senza anestesia o perché riteneva che i risultati non erano adeguati o, come gli afferma nell'Autobiografia, «Ben presto mi convinsi, in base a diverse piccole circostanze, che mio padre mi avrebbe lasciato un patrimonio sufficiente per vivere con una certa comodità; non avrei mai immaginato di diventare ricco come sono ora, tuttavia a quel tempo tale convinzione fu sufficiente ad arrestare il mio migliore impegno di studiare medicina». Il genitore, preoccupato per il suo futuro, lo avviò alla carriera ecclesiastica che abbracciò con poco entusiasmo poiché, pur non essendo contrario alla religione, non ne sentiva la passione. «Quando ebbi trascorso due sessioni a Edimburgo, mio padre capì, o seppe dalle mie sorelle, che non gradivo l'idea di diventare medico, e pensò di farmi pastore evangelico. Il pensiero ch'io diventassi un ozioso, interessato solo a qualche sport, come allora sembrava probabile, lo preoccupava giustamente» (Autobiografia - 1887).
I tre anni trascorsi a Cambridge furono comunque importanti per il suo futuro perché ebbe modo di approfondire le sue conoscenze tramite l'osservazione diretta della natura. Particolarmente significativo fu il rapporto con il botanico John Stevens Henslow. In questo periodo coltivò le sue passioni di cacciatore e cavallerizzo, di collezionista di coleotteri, molluschi e conchiglie, minerali e rocce che, insieme all'interesse per l'ornitologia, la botanica e la geologia, lo indirizzarono verso la storia naturale: «Quando incominciai a frequentare la scuola, il mio interesse per la storia naturale e specialmente il desiderio di far collezioni era ben sviluppato. Tentavo di trovare il nome delle piante e facevo raccolta di ogni sorta d'oggetti: conchiglie, sigilli, bolli, monete e minerali. La mania di far collezioni, che può condurre un uomo a diventare un naturalista sistematico, un conoscitore d'arte oppure un avaro, era molto pronunciata in me e sicuramente innata, poiché nessuno dei miei fratelli o sorelle ha avuto mai tale gusto» (Autobiografia - 1887).
Nel 1831 partecipò per due settimane a rilevamenti stratigrafici nel Galles del Nord, dove apprese la pratica delle tecniche geologiche.
Un'opportunità per approfondire i suoi interessi di storia naturale si presentò quando il capitano del brigantino inglese Beagle, Robert Fitzroy (1805 1865), poco più anziano di Darwin, gli offrì un incarico, ma senza stipendio. Il padre era contrario ma i parenti lo convinsero ad accettare.

In viaggio con il Beagle

Il 27 dicembre 1831, a 22 anni, Darwin si imbarcò come naturalista di bordo sul brigantino Beagle per un viaggio che è durato cinque anni, fino al 2 ottobre 1836.
L'Ammiragliato inglese precisava che «la missione è organizzata a scopo scientifico e, di massima, la nave attenderà comunque che voi abbiate atteso con comodità alle vostre ricerche naturalistiche» ma, oltre allo scopo scientifico della mappatura delle terre ancora inesplorate, si proponeva di trovare le prove scientifiche dei fatti descritti nella Genesi.

Il viaggio lo portò a visitare le Isole di Capo Verde, le Falkland, le coste dell'America meridionale, le Isole Galápagos e l'Australia, lasciando spesso la nave per esplorare l'entroterra, studiare le formazioni geologiche, la fauna, la flora e i fossili continentali e delle isole e raccogliere moltissimi esemplari di nuovi tipi di animali e di piante.

Mentre scendeva lungo una costa e risaliva l'altra, notò come la vegetazione e gli animali differissero notevolmente da una costa all'altra e, anche lungo la medesima costa, le specie fossero sostituite da altre.
Di particolare interesse si sono mostrate le specie presenti nell'arcipelago delle Galápagos, che si trova a 950 chilometri dalla costa dell'Ecuador, il cui nome deriva dalle tartarughe che lo popola (galápagos, in spagnolo).

In queste isole si trovano le testuggini giganti (Chelonoidis niger e C. abingdonii), suddivise in razze che differiscono per alcune caratteristiche, proprie di ciascuna isola, tanto che i marinai sono in grado di distinguerne la provenienza dai disegni e dalla forma del carapace. Considerate estinte per la caccia spietata, oggi sembrano ricomparsi una trentina di esemplari, forse ibridi delle due antenate estinte.

Chelonoidis niger e C. abingdonii

Oltre alle testuggini c'erano 13 specie di fringuelli o, più correttamente traupidi, oggi chiamati "fringuelli di Darwin", che non si trovavano in altre parti del mondo. La dedica non è molto meritata perché, quando li raccolse, aveva sbagliato a classificarli e non si era nemmeno segnato l'isola di provenienza, sottovalutando l'importanza della diversificazione delle specie sulle varie isole. Solo una decina d'anni dopo, l'ornitologo John Gould (1804 - 1881) li identificò come un gruppo di uccelli strettamente imparentati tra loro e adattati a diversi ambienti, facendo notare le correlazioni tra becco e le altre parti del corpo. Essi, infatti, mostravano differenze nella forma del becco, legate al tipo di risorsa alimentare presente nell'isola che popolavano: becco grande e robusto per semi duri e grossi, becco allungato e sottile per gli insetti, ecc.

Questi uccelli, sebbene fossero tutti fringuelli del genere Geospiza, (sottofamiglia Geospizinae) mostravano caratteristiche diverse da quelli viventi nel continente.
Grazie alle sue conoscenze di geologia, Darwin sapeva che le isole Galápagos erano di origine vulcanica e quindi più giovani del continente; inoltre le piante e gli animali delle isole erano diversi da quelli della terraferma, e differivano anche da un'isola all'altra dello stesso arcipelago. Secondo Darwin «si potrebbe immaginare che da un originario esiguo numero di uccelli di questo arcipelago ogni singola specie sia stata modificata per finalità diverse» (Journal of researches into geology and natural history ... - 1842).

Un altro interessante endemismo dell'arcipelago della Galápagos è quello delle iguane. Darwin ne ha trovate due specie che si differenziano per la nicchia ecologica che occupano.
L'iguana marina Amblyrhynchus cristatus ha una livrea di colore grigio molto scuro o nero per attirare il calore, anche se nell'isola di Hood ci sono esemplari variegati di nero, arancio e rosso, con cresta e zampe verdi; presenta una cresta che corre dal collo alla coda, una coda lunga e serpentiforme, lateralmente appiattita, una parziale membrana interdigitale e robusti artigli per ancorarsi agli scogli, tutti adattamenti alla vita marina. Si nutre di alghe che strappa dal fondo marino.
L'iguana terrestre Conolophus subcristatus ha una coda arrotondata a sezione tonda, corpo molto massiccio di colore marrone scuro superiormente, chiaro inferiormente, la testa è giallastra e la cresta parte dalla nuca e continua lungo il dorso. Occupa gli ambienti aridi e si nutre di vegetali, soprattutto dei frutti dei cactus del genere Opuntia. Questa specie è stata segnalata l'ultima volta sull'isola di Santiago nel 1835 da Charles Darwin, ma recentemente è stata reintrodotta.
Alcuni anni fa è stata scoperta una nuova specie di iguana di colore rosa striata di nero Conolophus marthae, che vive esclusivamente nell'isola Isabela, non visitata da Darwin.

Iguana marina e terrestre

Al ritorno in Inghilterra riordinò i suoi appunti di viaggio che vennero pubblicati nel 1839 con il titolo di The Voyage of the Beagle (Viaggio di un naturalista intorno al mondo), di cui scriverà: «Il viaggio sul Beagle è stato di gran lunga l'avvenimento più importante della mia vita e quello che ha determinato tutta la mia carriera». (Autobiografia - 1887). Supervisionò anche l'opera in cinque volumi The Zoology of the Voyage of H.M.S. Beagle (Zoologia del viaggio della H.M.S. Beagle), pubblicata tra il 1839 e il 1843, con la collaborazione di cinque illustri naturalisti.

Le prime riflessioni

Dopo tre anni dal ritorno in patria, sposò la ricca cugina Emma Wedgwood, dalla quale ebbe 10 figli, di cui tre morirono in tenera età. Per problemi di salute causati dal lungo viaggio, si stabilì in campagna a Downe, nel Kent, dove, grazie alla disponibilità di un patrimonio ereditato, si poté dedicare completamente alle sue ricerche e ai suoi studi.

Quando Darwin si era imbarcato sul Beagle era un creazionista, credendo che le diverse specie potevano anche estinguersi per cause naturali, ma quelle nuove subentravano in seguito ad un atto divino individuale di creazione. Già durante il viaggio sul Beagle, tuttavia, dubitò della teoria della creazione divina.
«Dal settembre del 1854 in poi dedicai tutto il mio tempo all'argomento della trasformazione delle specie riordinando un'enorme quantità di note, osservando e sperimentando. Durante il viaggio sul Beagle mi aveva molto colpito la scoperta nella formazione pampeana di grandi animali fossili ricoperti di armature simili a quelle degli armadilli viventi, ed ero rimasto impressionato dal modo in cui animali molto affini si sostituivano l'un l'altro procedendo verso sud nel continente, e infine del fatto che la maggior parte delle specie dell'arcipelago delle Galapagos hanno caratteri nettamente sudamericani e soprattutto che in ogni isola del gruppo essi si presentano con piccole differenze caratteristiche, benché nessuna di queste isole appaia geologicamente molto antica. Evidentemente fatti come questi, e molti altri, si potevano spiegare supponendo che le specie si modifichino gradualmente, e questo pensiero mi ossessionava. Ma era ugualmente evidente che né l'azione delle condizioni ambientali, né la volontà degli organismi (specialmente nel caso delle piante) potevano servire a spiegare tutti quegli innumerevoli casi di organismi d'ogni tipo mirabilmente adattati alle condizioni di vita, come ad esempio il picchio e la raganella adatti ad arrampicarsi sugli alberi, i semi a essere disseminati per la presenza di uncini e piume. Questi adattamenti mi avevano sempre vivamente colpito e mi sembrava che finché essi non fossero spiegati sarebbe stato inutile cercare di dimostrare con prove indirette che le specie si sono modificate» (Autobiografia - 1887).
Anche una visita a un Orangutan femmina allo zoo di Londra fu fonte di ispirazione per lo sviluppo delle sue idee.

Tre osservazioni suggerirono dunque a Darwin l'idea della modificazione delle specie.

• Sono stati trovati in Patagonia fossili di Gliptodonte, animale estinto ma simile all'attuale armadillo, insieme a fossili di Molluschi di specie uguale a quelle esistenti: Perché il Creatore avrebbe prodotto gli armadilli, simili ad una specie estinta e solo nel continente americano e perché si sono estinti mentre alcune specie di Molluschi sono ancora oggi presenti?
• Nella pampa argentina ha scoperto che esistono due specie di nandù (Rhea), tra loro assai simili, presenti in aree confinanti ma ben distinte: Perché il Creatore ha prodotto specie così simili in luoghi tanto vicini?
• La fauna isole Galápagos presenta variazione specifiche per ogni isola: Perché il Creatore continua a popolare nuove terre, che continuamente si formano, con distinte creazioni e con popolazioni aventi caratteristiche diverse a parità di condizioni ambientali?

Esclusa la creazione e la fissità delle specie, bisognava spiegare come esse potessero modificarsi per adattarsi all'ambiente, ricercare cioè le cause dell'evoluzione. Rifiutata la teoria di Lamarck, del quale scriveva: «Il cielo mi scampi e liberi dalle insensatezze di Lamarck di una "tendenza al progresso", di "adattamenti derivanti dalla lenta volontà degli animali", eccetera - ma le conclusioni a cui sono indotto non sono molto diverse dalle sue» (Lettera a J.D. Hooker - 1844), oppure: «Io non so cosa ne pensiate dell'opera di Lamarck, ma essa mi è sembrata estremamente misera; io non vi ho attinto né un fatto, né un'idea» (Lettera a Charles Lyell - 1859); bisognava allora studiare la riproduzione e le leggi dell'adattamento all'ambiente da parte degli organismi viventi.

Due fatti lo aiutarono a individuare il meccanismo dell'evoluzione:

• nel suo viaggio Darwin aveva notato non solo una straordinaria varietà di specie, ma anche una notevole variabilità individuale presente all'interno di ciascuna specie;
• in una popolazione sopravvivono pochi individui rispetto ai nati.

Partendo da questi due aspetti, trovò la soluzione attraverso due vie diverse:

• la lettura dell'opera dell'economista e reverendo britannico Malthus An Essay on the principle of population (1798);
• la corrispondenza con allevatori e coltivatori.

Thomas Rober Malthus (1766 - 1834) sosteneva l'esistenza di un equilibrio numerico della popolazione perché l'aumento del numero di individui in modo superiore rispetto alle risorse alimentari, era frenato da carestie, epidemie e guerre. Se, invece, la popolazione umana avesse continuato ad aumentare rapidamente, sarebbe stato presto impossibile sfamare tutti gli abitanti della Terra.
Malthus aveva un'idea individualista della società, cioè abbracciava la teoria del "lasciate fare" del filosofo ed economista scozzese Adam Smith. Secondo questo economista sarebbe stato sufficiente lasciare che ciascuno lottasse per il proprio interesse, perché tutta la società progredisse verso un benessere generalizzato.

Darwin comprese che, se tale ragionamento era vero per la popolazione umana, tanto più doveva esserlo per la popolazione animale e vegetale, dal momento che quest'ultima non è in grado di incrementare la produttività delle proprie fonti di nutrimento. Poiché, dunque, nascevano più animali e piante rispetto alle risorse disponibili, nella lotta per la sopravvivenza restavano in vita quelli più adatti a un determinato ambiente e, di conseguenza, lasciavano una discendenza. Questo processo fu chiamato da Darwin selezione naturale. Nella sua Autobiografia scriveva: «Nell'ottobre 1838, cioè quindici mesi dopo l'inizio della mia ricerca sistematica, lessi per diletto il libro di Malthus sulla Popolazione e poiché, date le mie lunghe osservazioni sulle abitudini degli animali e delle piante, mi trovavo nella buona disposizione mentale per valutare la lotta per l'esistenza cui ogni essere è sottoposto, fui subito colpito dall'idea che, in tali condizioni, le variazioni vantaggiose tendessero a essere conservate, e quelle sfavorevoli a essere distrutte. Il risultato poteva essere la formazione di specie nuove. Avevo dunque ormai una teoria su cui lavorare, ma ero cosi preoccupato di evitare ogni pregiudizio, che decisi di non scrivere, per qualche tempo, neanche una brevissima nota».

Per Darwin il processo di selezione naturale era analogo alla selezione artificiale praticata dagli allevatori e dai contadini. Essi sfruttavano la variabilità naturale degli individui per selezionare quelli che presentavano caratteristiche estetiche o economicamente vantaggiose: l'uomo compie le stessa funzioni che l'ambiente svolge in natura. «Non tardai a rendermi conto che la selezione era la chiave con cui l'uomo era riuscito ad ottenere razze utili di animali e piante. Ma per qualche tempo mi rimase incomprensibile come la selezione si potesse applicare ad organismi viventi in natura» (Autobiografia - 1887).
Dall'osservazione dei prodotti della selezione artificiale ricavò l'opera The variation of animals and plants under domestication (1868).

(Crediti: jim gifford)

Restava ancora un problema da risolvere: il tempo, che deve essere sufficientemente lungo per consentire le modificazioni.
Un aiuto gli venne dal primo volume del libro Principles of geology (1830 - 1833), appena pubblicato dal geologo Charles Lyell, che Darwin portò nel suo viaggio. Il secondo volume gli fu spedito quando era già sul Beagle.
Lyell, contro il catastrofismo imperante e la cronologia biblica, sosteneva il principio del gradualismo dei fenomeni geologici, secondo cui la Terra è sottoposta a piccoli ma continui mutamenti ad opera delle forze della natura che, accumulandosi in tempi lunghissimi, producono effetti imponenti. La Terra doveva dunque essere antichissima.
Darwin, accogliendo le idee del gradualismo e dell'età della Terra, pensò di applicarli anche agli organismi viventi: in tempi lunghissimi, l'accumularsi di piccole variazioni porta alla modificazione delle specie.
Darwin criticava, invece, la posizione fissista di Lyell per quanto riguarda gli organismi viventi, riportata nel testo e rivolta contro Lamarck. Se Lyell riteneva che le specie fossero perfettamente adattate all'ambiente e un eventuale cambiamento le avrebbe fatte estinguere, Darwin ribatteva evidenziando che spesso gli organismi vivevano anche al di fuori delle zone in cui essi erano adattati oppure erano adattati in modo imperfetto e ciò va contro una creazione che vuole organismi perfettamente adattati al loro ambiente.

Avendo ora tutti gli elementi a disposizione, Darwin affermava: «se avessi lavorato come aveva fatto Lyell nel campo della geologia, cioè raccogliendo tutti i degli animali e delle piante sia allo stato domestico sia in natura, avrei potuto portare qualche luce sull'argomento» (Autobiografia - 1887).

I vent'anni successivi al ritorno in patria furono dedicati all'elaborazione della teoria dell'evoluzione e, sulla base delle riflessioni portate sopra, cominciò a stenderne un abbozzo su L'Origine delle specie nel 1842. In Questo testo sono elencati gli argomenti a favore del concetto di discendenza con modificazioni e di selezione naturale.
Ad esso segue il Saggio del 1844 in cui sono presenti i temi dell'opera del 1859 ma viene data grande importanza ai fenomeni geologici per spiegare le modifiche degli organismi. Nel corso del tempo si verificano sollevamenti della crosta terrestre producendo nuove isole, separando o unendo continenti. Darwin ritiene che un isolamento geografico delle specie selezionerebbe le variazioni individuali più adatte al nuovo ambiente nella lotta per la sopravvivenza. Nel testo del 1859 si ha un ridimensionamento dei fattori geologici e l'aggiunta del principio di divergenza.

Alfred Wallace

Mentre Darwin svolgeva le sue ricerche, il naturalista inglese Alfred Russell Wallace (1823 - 1913), stava compiendo un percorso analogo.
Wallace, più giovane di Darwin, dovette presto provvedere al suo sostentamento perché di famiglia povera. Non ha avuto la possibilità di seguire studi universitari, ma si fece una cultura frequentando la biblioteca nel tempo libero.
Nel 1848 ebbe l'opportunità di partecipare a una spedizione in Amazzonia, mantenendosi raccogliendo esemplari naturalistici (perduti in un incendio dell'imbarcazione) e nel 1854 salpò verso l'arcipelago indo-malese.
Come Darwin, fu affascinato dall'enorme varietà delle specie presenti nella foresta pluviale malese e nelle altre aree visitate ed ebbe le medesime intuizioni: la distribuzione delle specie era spiegabile solo su basi evolutive.
Nel 1855, mentre si trovava nel Borneo, scrisse il saggio Sulla legge che ha regolato l'introduzione di nuove specie (On the Law Which Has Regulated the Introduction of New Species), riferimento nel campo della biogeografia (di cui si può considerare il fondatore), in cui espose le sue idee evoluzioniste, senza spiegarne i meccanismi. In questo saggio, basandosi sulla legge da lui formulata: «Ogni specie ha avuto un'origine coincidente, sia nello spazio che nel tempo, con una specie preesistente strettamente affine», fa notare che i fossili di specie simili si trovano negli stessi strati geologici e, in modo analogo, specie simili hanno la medesima distribuzione geografica. Di conseguenza, il passaggio da una specie all'altra deve essere stato graduale nel tempo e nello spazio e «la successione delle affinità rappresenta anche l'ordine secondo il quale le varie specie sono venute alla luce».

Wallace, riflettendo sui problemi del sovrappopolamento presentati da Malthus, mentre era febbricitante per la malaria, proprio come aveva fatto Darwin, si rese conto che la selezione naturale poteva essere il meccanismo che spiegava il processo evolutivo. Immediatamente stese l'articolo On the Tendency of Varieties to Depart Indefinitely From the Original Type (Sulla tendenza delle varietà ad allontanarsi indefinitamente dal tipo originario) e lo inviò a Darwin pregandolo di leggere il suo articolo e di passarlo in lettura a Lyell, se la sua opinione fosse stata favorevole.

Il 18 giugno 1858 Darwin riceve la lettera di Wallace spedita dalle Molucche.
Grande fu la sua costernazione nel vedere formulata chiaramente l'idea di selezione naturale alla quale stava già lavorando da quasi vent'anni.
Girò il manoscritto a Charles Lyell e Joseph Hooker per chiedere consiglio sul da farsi. Essi suggerirono di presentare lo scritto di Wallace, congiuntamente a un riassunto della teoria della "trasmutazione" (così chiamava l'evoluzione) a cui Darwin stava lavorando, e contemporaneamente di informare Wallace di tale intenzione. Wallace, mostrando grande nobiltà d'animo, accettò e Darwin lo ringraziò pubblicamente: «La cosa che più mi colpisce del sig. Wallace è che è completamente senza invidia nei miei confronti: deve avere un carattere estremamente buono e nobile. Cosa che è da apprezzare molto di più rispetto alla semplice comprensione».
Darwin al momento disponeva solo di appunti disordinati, perciò si mise immediatamente al lavoro per avere un testo presentabile.
Il 1° luglio 1858, in una seduta della Linnean Society, venne letto un saggio dal titolo Sulla tendenza delle specie a formare varietà e sul perpetrarsi delle varietà e delle specie mediante selezione naturale, del quale figuravano come coautori Darwin e Wallace, preceduto da una lettera di Lyell e Hooker nella quale garantivano che conoscevano le idee di Darwin dal 1844 e che erano rimaste immutate dal 1839. Darwin non poté essere presente per la morte del figlio minore di scarlattina. Questa è la prima formulazione pubblica e ufficiale della teoria dell'evoluzione per selezione naturale, ma non suscitò grande interesse.

Wallace diventò amico di Darwin, non mancò mai di difenderlo e non rivendicò il primato di Darwin: «Viene spesso dimenticato che tale idea venne a Darwin nel 1838, quasi vent'anni prima che a me. Nel 1844, un tempo in cui io a malapena pensavo di dedicarmi seriamente allo studio della natura, Darwin aveva già un abbozzo della sua idea» (Discorso del 1908 alla Linnean Society), nonostante ci fossero alcune divergenze di opinione.

Le differenze più importanti sono le seguenti.

• Darwin considerava analoghi i meccanismi della selezione naturale e quella artificiale, mentre per Wallace non sono comparabili in quanto gli animali d'allevamento, lontani dal loro ambiente naturale, non possono fornire informazioni attendibili sugli animali selvatici.
• Wallace non accettava la selezione sessuale per spiegare alcuni caratteri non adattativi, come il piumaggio sgargiante di alcuni uccelli, il disegno presenta sulle ali delle farfalle ecc. Poiché riteneva che la selezione operasse producendo organismi perfettamente adattati al loro ambiente, non ammetteva l'esistenza di strutture non adattative, legate a preferenze estetiche.
• Wallace riteneva che fosse la selezione naturale a indurre le specie ad adattarsi, mentre per Darwin era importante la lotta per la sopravvivenza.
• Darwin ragionava in termini di individui mentre per Wallace erano intere popolazioni a sostituire quelle meno adatte.
• Wallace non accettava il termine "selezione naturale", al quale preferiva quello di "sopravvivenza del più adatto". Darwin lo aggiunse nel titolo del capitolo IV della sesta edizione.
• Wallace non era favorevole all'idea di eredità dei caratteri di stampo lamarckiano.
• Importanti sono anche le differenze sull'evoluzione umana, di cui parleremo in un altro capitolo.

Anche se non ha avuto il successo che meritava, il suo nome è legato alla Linea di Wallace descritta nell'opera The Geographical Distribution of Animals (La distribuzione geografica degli animali - 1876).

Nel suo viaggio tra le isole dell'arcipelago malese, aveva notato che esisteva un confine biogeografico che separava la fauna e la flora della Papuasia e dell'Australia da quella asiatica. La causa della separazione, che non è in realtà così netta, è legata al movimento delle placche tettoniche.