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Macchine molecolari - Evidenza sperimentale dell`Intelligent Design
Michael Behe (Discovery Institute)  

Documento originale

Per Darwin la cellula - ed ogni funzione microbiologica - era una scatola nera sconosciuta. Ora che possiamo guardare dentro questa scatola, possiamo applicare ad essa la teoria di Darwin? Perchè delle migliaia di articoli pubblicati nelle riviste scientifiche nessuno tratta mai di modelli intermedi dettagliati dello sviluppo delle complesse strutture biochimiche? Nel dedurre le sue rivoluzionarie conclusioni, Behe non deduce il progetto da ciò che ignoriamo, ma da ciò che sappiamo.

La prosperità del Darwinismo

Entro breve tempo dopo la pubblicazione del "L'Origine delle specie" di Charles Darwin l'efficacia esplicativa della teoria dell'evoluzione fu riconosciuta dalla grande maggioranza dei biologi. Le ipotesi sembravano risolvere facilmente i problemi della rassomiglianza omologa, degli organi rudimentali, dell'abbondanza delle specie, l'estinzione e la biogeografia. La teoria rivale del tempo, che presupponeva la creazione delle specie da parte di un essere soprannaturale, apparve alla maggior parte delle menti razionali essere meno plausibile, perchè necessitava di un Creatore si occupasse di dettagli che sembravano non meritare la Sua dignità.

Con l'andare del tempo la teoria dell'evoluzione superò la teoria rivale della creazione, e virtulmente tutti gli scienziati operativi studiarono il mondo biologico da una prospettiva Darwiniana. La maggior parte delle persone istruite ora vivevano in un mondo dove la bellezza e la diversità del regno biologico erano prodotti dal semplice ed elegante principio della selezione naturale.

Ma nella scienza una teoria di successo non necessariamente è una teoria giusta. Nel corso della storia ci sono state altre teorie che avevano raggiunto il trionfo del Darwinismo, che avevano riunito molti fatti sperimentali osservati in una cornice coerente, e che concordavano con l'intuizione della gente circa il modo in cui dovrebbe funzionare il mondo. Anche quelle teorie promettevano di spiegare molto dell'universo con pochi semplici principi. Ma quelle teorie sono ora morte.

Ne è un esempio la sostituzione della concezione meccanicistica dell'universo di Newton con l'universo relativistico di Einstein. Sebbene il modello di Newton a suo tempo spiegasse i risultati di molti esperimenti, esso non riusciva a spiegare certi aspetti della gravitazione. Einstein risolse quel problema ed altri ripensando completamente la struttura dell'universo.

Analogamente la teoria dell'evoluzione di Darwin prosperò spiegando molti dati del suo tempo e della prima metà del XX secolo, ma il mio articolo mostrerà che il Darwinismo non è stato capace di provare i fenomeni scoperti dalla moderna ricerca biochimica durante la seconda metà di questo stesso secolo. Farò questo sottolineando il fatto che la vita al suo livello più fondamentale è irriducibilmente complessa e che tale complessità è incompatibile con l'evoluzione non guidata.

Una serie di occhi

Come vediamo? Nel XIX secolo l'anatomia dell'occhio era conosciuta nei dettagli e i sofisticati meccanismi che esso usa per recepire un'accurata immagine del mondo esterno stupiva chiunque avesse dimestichezza con essi. Gli scienziati del XIX secolo osservavano giustamente che se una persona fosse così sfortunata da perdere una delle molte caratteristiche integrate dell'occhio, come le lenti, o l'iride o i muscoli oculari, l'inevitabile conseguenza sarebbe stata una grave perdita della visione o la cecità completa. Quindi se ne concludeva che l'occhio potesse funzionare solo se fosse pressochè intatto.

Quando Charles Darwin considerò le possibili obiezioni alla sua teoria dell'evoluzione per selezione naturale nel suo "L'Origine delle specie" egli trattò il problema dell'occhio in una sezione del libro appropriatamente intitolata "Organi di estrema perfezione e complicazione". Egli giunse alla conclusione che se un organo della complessità dell'occhio fosse apparso improvvisamente in una generazione l'evento sarebbe stato praticamente un miracolo. In qualche modo, affinchè l'evoluzione Darwiniana fosse credibile, la difficoltà che si aveva nel considerare la graduale formazione di organi complessi doveva essere eliminata.

Darwin riuscì brillantemente, non nel descrivere effettivamente un vero cammino che l'evoluzione avesse potuto usare nel costruire l'occhio, ma piuttosto nell'indicare una varietà di animali che si sapeva avere occhi di varia costruzione, andando da una semplice cellula sensibile alla luce ai complessi occhi dei vertebrati, e suggerendo che l'evoluzione dell'occhio umano avesse potuto comportare organi simili come intermediari.

Ma la domanda resta, come riusciamo a vedere? Sebbene Darwin fosse riuscito a persuadere la maggior parte delle persone che un moderno occhio potesse essere prodotto gradualmente a partire da una struttura molto più semplice, egli neanche tentò di spiegare come il più semplice bulbo sensibile alla luce che ne era il punto di partenza riuscisse a lavorare. Parlando dell'occhio Darwin accantonò la questione dei suoi meccanismi ultimi dicendo: "Come un nervo diventi sensibile alla luce non ci riguarda più di quanto ci riguardi l'origine stessa della vita".

Egli aveva un ottimo motivo per scansare la domanda: la scienza del XIX secolo non era ancora così progredita da poter anche solo affrontare l'argomento. La questione di come l'occhio lavora - cioè, cosa accade quando un fotone di luce cade sulla retina - semplicemente non poteva essere affrontata a quel tempo. In generale, nessuna questione circa i meccanismi basilari della vita poteva essere affrontata a quel tempo. Come i muscoli degli animali generano il movimento? Come lavora la fotosintesi? Come l'energia è estratta dal cibo? Come il corpo combatte le infezioni? Tutte queste domande rimanevano senza risposta.

L'approccio "Calvin e Hobbes"

Ora, è una caratteristica della mente umana, quando non conosce un processo, di sembrargli ovvio immaginare semplici passi che portino dalla non funzione alla funzione. Un divertente esempio di ciò è la famosa serie comica "Calvin e Hobbes". Il bambino Calvin vive sempre avventure in compagnia della sua tigre Hobbes, quando per esempio salta in una scatola per viaggiare indietro nel tempo, o imbracciando un fucile a raggio giocattolo si trasforma in varie forme animali, o ancora - usando una scatola come duplicatore per fare copie di se stesso - per affrontare poteri mondiali come sua mamma e i suoi maestri. Per un bambino come Calvin è facile immaginare che una scatola possa volare come un aeroplano, perchè Calvin non sa come funzionano gli aeroplani.

Un buon esempio nel mondo biologico di cambiamenti complessi che sembrano semplici è la credenza nella generazione spontanea. Uno dei principali sostenitori della teoria della generazione spontanea a metà del XIX secolo fu Ernst Haeckel, un grande ammiratore di Darwin e un attivo propagandista della sua teoria. Dalla limitata osservazione delle cellule che i microscopi del XIX secolo permettevano, Haeckel credeva che una cellula fosse una "semplice goccia di albumina e carbonio", non molto differente da un frammento di microscopico Jell-O®. Quindi a Haeckel sembrava che una cosa così semplice potesse facilmente essersi prodotta da materiale inanimato.

Nel 1859, l'anno della pubblicazione della "Origine delle Specie", un vascello esplorativo, il H.M.S. Cyclops, dragò della curiosa melma dal fondo del mare. Per caso capitò ad Haeckel di osservare tale fango e pensò che somigliava molto ad alcune cellule che lui aveva visto sotto il microscopio. Eccitato lo portò nientemeno che a Thomas Henry Huxley, grande amico e difensore di Darwin, che osservo egli stesso il fango. Anche Huxley si convince che era "Urschleim" (cioè protoplasma), il progenitore della vita stessa. Huxley chiamò il fango "Bathybius haeckelii" in onore dell'eminente sostenitore dell'abiogenesi.

Il fango non generò niente. Negli anni recenti, con lo sviluppo di nuove tecniche biochimiche e microscopi perfezionati, la complessità della cellula è stata rivelata. La "semplice goccia" mostra di contenere migliaia di tipi differenti di molecole organiche, proteine e acidi nucleici, molte strutture subcellulari, compartimenti specializzati per processi specifici, e un'architettura estremamente complicata. Guardando indietro dalla prospettiva dei giorni nostri, l'episodio del "Bathybius haeckelii" sembra sciocco o persino imbarazzante, ma non è così. Haeckel and Huxley si erano comportati con spontaneità, come Calvin: siccome ignoravano la complessità delle cellule, pensavano che potessero generarsi dal semplice fango.

Nella storia ci sono stati molti altri esempi, simili a quello di Haeckel, Huxley e la cellula, dove un pezzo chiave di un particolare puzzle scientifico era oltre la comprensione dell'epoca. Nella scienza c'è anche un termine bizzarro per una macchina o una struttura o un processo che fa qualcosa, ma i meccanismi che svolgono il compito sono sconosciuti: si chiama una "scatola nera". Al tempo di Darwin tutta la biologia era una "scatola nera": non solo la cellula, o l'occhio, o la digestione, o l'immunità, ma ogni struttura e funzione biologica perchè, in definitiva, nessuno poteva spiegare come i processi biologici funzionino.

La biologia ha progredito grandemente grazie al modello di Darwin. Ma le "scatole nere" di Darwin ora vengono aperte e la nostra visione del mondo è di nuovo scossa. Prendete in considerazione per esempio la moderna conoscenza delle proteine.

Proteine

Per comprendere la base molecolare della vita è necessario capire come quelle cose chiamate "proteine" funzionano.  Le proteine sono i macchinari dei tessuti viventi che costruiscono le strutture e svolgono le reazioni chimiche necessarie alla vita. Per esempio, il primo dei molti stadi necessari alla conversione dello zucchero in forme di energia usabili biologicamente è svolto da una proteina chiamata hexokinase. La pelle è fatta in larga misura di una proteina chiamata collagene. Quando la luce colpisce la vostra retina essa per prima cosa interagisce con una proteina chiamata rhodopsin. Una tipica cellula contiene migliaia e migliaia di differenti tipi di proteine per svolgere i molti compiti necessari alla vita, un po' come la bottega di un carpentiere contiene molti tipi diversi di attrezzi per i vari compiti della carpenteria.

A cosa somigliano questi versatili attrezzi? La struttura base delle proteine è molto semplice: esse sono formate concatenando insieme subunità chiamate aminoacidi. Sebbene una catena proteica possa consistere di un numero di aminoacidi da circa 50 fino a circa 1000, ogni posizione può solo contenere uno dei 20 differenti  tipi di aminoacidi. In questo esse somigliano alle parole: le parole possono avere lunghezza varia ma esse sono composte a partire da un insieme di 26 lettere.

Una proteina in una cellula non sbandiera come una catena svolazzante; piuttosto essa è raggomitolata  secondo una struttura tridimensionale molto precisa che può essere molto diversa a seconda del tipo di proteina. Due sequenze diverse di aminoacidi - due differenti proteine - possono disporsi in strutture così specifiche e differenti una dall'altra quanto sono diversi per esempio una chiave inglese da 3 ottavi di pollice e una sega. E come gli attrezzi, se la forma  delle proteine è significativamente distorta esse non funzionano più.

L'occhio dell'uomo

In generale, i processi biologici a livello molecolare sono svolti da reti di proteine, ogni componente delle quali svolge un particolare compito di una certa catena di compiti.

Ora ritorniamo alla domanda, come riusciamo a vedere? Sebbene per Darwin il fenomeno primario della visione fosse una scatola nera, per mezzo degli sforzi di molti biochimici una risposta alla domanda sulla vista è alla nostra portata. La risposta comporta una lunga serie di fasi che inizia quando la luce colpisce la retina e un fotone è assorbito da una molecola organica chiamata 11-cis-retinal, causando una sua reazione nel giro di picosecondi. Ciò causa un corrispondente cambiamento nella proteina rhodopsin che vi è strettamente associata, cosicchè essa può reagire con un'altra proteina chiamata transducin, che a sua volta fa si che una molecola chiamata GDP sia scambiata con una molecola chiamata GTP.

Per farla breve, questo scambio inizia una lunga serie di ulteriori interfacciamenti tra macchinari molecolari ancora più specializzati, e ora gli scienziati conoscono parecchio del sistema della interfaccie, pompe, canali ionici, concentrazioni critiche e segnali ad attenuazione che portano un impulso elettrico ad essere finalmente trasmesso attraverso il nervo ottico fino al cervello - sistema chiamato visione. I biochimici conoscono anche le molte reazioni chimiche necessarie per ripristinare tutte le parti cambiate o eliminate per far si che un nuovo ciclo sia possibile.

Spiegare la vita

Sebbene lo spazio non mi permetta di dare qui i dettagli della biochimica della visione, li ho dati nelle mie lezioni. I biochimici sanno cosa significa "spiegare" la visione. Essi conoscono il livello esplicativo che le scienze biologiche devono proporsi. Per poter dire che una funzione è compresa, ogni fase significativa del processo deve essere chiarita. I passaggi rilevanti dei processi biologici si svolgono in ultimo a livello molecolare, cosicchè una spiegazione soddisfacente di una fenomeno biologico come la visione, la digestione o l'immunità, deve includere una spiegazione molecolare.

Non è più sufficiente, ora che la scatola nera della visione è stata aperta, per una "spiegazione evolutiva" di tale potere invocare solo le strutture anatomiche degli occhi interi, come fece Darwin nel XIX secolo e come molti divulgatori dell'evoluzione continuano a fare oggi. L'anatomia è qui semplicemente irrilevante. Come lo sono i ritrovamenti fossili. Non importa se i fossili concordano o no con la teoria evolutiva, come non importava in fisica che la teoria di Newton concordasse con l'esperienza quotidiana. I fossili non hanno niente da dirci, per esempio, se o come le interazioni della 11-cis-retinal con le rhodopsin, transducin e phosphodiesterasi abbiano potuto svilupparsi, un po' per volta.

"Come un nervo diventi sensibile alla luce non ci riguarda più di quanto ci riguardi l'origine stessa della vita" disse Darwin nel XIX secolo. Ma entrambi i fenomeni hanno attratto l'interesse della moderna biochimica nei recenti decenni. La storia della stagnante ricerca sull'origine della vita è piuttosto interessante, ma lo spazio ci impedisce di raccontarla qui. Basti dire che ad oggi il campo degli studi sull'origine della vita si è frantumato in una cacofonia di modelli in conflitto tra loro, ognuno non convincente, seriamente incompleto, e incompatibile con i modelli rivali. In privato anche molti biologi evolutivi ammettono che la scienza non ha una spiegazione per l'inizio della vita.

Gli stessi problemi che affliggono la ricerca sull'origine della vita si ritrovano negli sforzi fatti per mostrare come virtualmente ogni complesso sistema biochimico si sviluppi. La biochimica ha rivelato un mondo molecolare che resiste strenuamente alla spiegazione da parte della stessa teoria che per lungo tempo è stata applicata a livello dell'intero organismo. Nessuna delle scatole nere di Darwin - l'origine della vita o l'origine della visione (o altri complessi sistemi biochimici) - è stata spiegata dalla sua teoria.

Complessità irriducibile

Nell'"Origine delle Specie" Darwin scrisse: "Se potesse dimostrarsi l'esistenza di un organo complesso che non possa essere formato con numerose, successive piccole modificazioni, la mia teoria crollerebbe irrimediabilmente".

Un sistema che soddisfa il criterio di Darwin è quello che esibisce una complessità irriducibile. Con "complessità irriducibile" intendo un singolo sistema che sia composto di parecchie parti interagenti che contribuiscono ad una funzione base, e dove la rimozione di qualsivoglia parte comporti che il sistema cessi effettivamente di funzionare. Un sistema irriducibilmente complesso non può essere prodotto direttamente per mezzo di piccole successive modifiche di un sistema precursore, perchè qualsiasi precursore di un sistema irriducibilmente complesso è per definizione non funzionante.

Siccome la selezione naturale richiede una funzione da selezionare, un sistema biologico irriducibilmente complesso, se una tale cosa esiste deve essere sorta come un'entità integrata, affinchè la selezione naturale abbia qualcosa su cui agire. E` quasi universalmente riconosciuto che un simile evento improvviso sarebbe inconciliabile con il gradualismo considerato da Darwin. A questo punto, comunque, la "complessità irriducibile" è appena un concetto, la cui potenza risiede principalmente nella sua definizione. Dobbiamo ora chiederci se ci sono cose di fatto irriducibilmente complesse, e, se è così, tra esse ci sono anche dei sistemi biologici?

Prendiamo ad esempio una trappola per topi. Le trappole per topi che la mia famiglia usa nella nostra casa per acchiappare roditori indesiderati consistono di un certo numero di parti. Ci sono: 1) una base di legno; 2) un martello metallico, che schiaccia il topo; 3) una molla con estremità estese per premere tra loro la base e il martello quando la trappola è caricata; 4) un gancio sensibile che scatta quando viene applicata una leggera pressione, e 5) una barra metallica che tiene il martello indietro quando la trappola è caricata ed è connessa al gancio.  Ci sono anche staffe e viti per tenere insieme il sistema.

Se qualsiasi componente della trappola è rimosso (base, martello, molla, gancio, barra) la trappola non funziona più. In altre parole, la semplice e piccola trappola per topi non riesce ad acciuffare un topo se tutte le sue parti separate non sono riunite insieme. Siccome la trappola è necessariamente composta di varie parti, è irriducibilmente complessa. Quindi esistono sistemi irriducibilmente complessi.

Macchine molecolari

Ora, ci sono sistemi biologici irriducibilmente complessi? Si, molti lo sono. Prima parlavamo di proteine. In molte strutture biologiche le proteine sono semplicemente componenti di macchine molecolari più grandi. Come il tubo catodico, i fili, le viti e i dadi, ecc. che compongono un televisore, molte proteine sono parti di strutture che funzionano solo quando tutti i componenti sono assemblati insieme.

Un valido esempio è il cilium. Le "cilia" sono organuli simili a capelli che si trovano sulle superfici di molti animali e cellule di piccole piante che servono a muovere il fluido sopra la superficie della cellula o a far "navigare" singole cellule attraverso un fluido. Negli uomini, per esempio, le cellule epiteliali che rivestono il tratto respiratorio hanno ognuna circa 200 cilia che battono in sincronia per spingere il muco verso la gola per la sua eliminazione.

Un cilium consiste di un fascio di fibre - rivestito di una membrana - chiamato axoneme. Un axoneme contiene un anello di 9 microtuboli doppi che circondano due singoli microtuboli centrali. Ogni coppia esterna consiste di un anello di 13 filamenti (subfibra A) saldato ad un assemblaggio di 10 filamenti (subfibra B). I filamenti dei microtuboli sono composti di due proteine chiamate alfa e beta tubulin. Gli 11 microtuboli formanti un axoneme sono tenuti insieme da tre tipi di connettori: le subfibre A sono unite ai microtuboli centrali da pioli radiali; le coppie esterne adiacenti sono riunite da legamenti fatti di una proteina molto elastica chiamata nexin; e i microtuboli centrali sono uniti da una specie di ponte. Finalmente, ogni subfibra A ha due bracci, uno interno e uno esterno, entrambi contenenti la proteina dynein.

Ma come funziona un cilium? Esperimenti hanno mostrato che il moto ciliare risulta dal movimento alimentato chimicamente dei bracci di dynein di un microtubolo sopra la subfibra B vicina di un altro microtubolo in modo che i due microtuboli scorrono uno sull'altro. Però, i legami trasversali di proteina tra i microtuboli in un cilium integro impediscono che microtuboli vicini scorrano uno sull'altro per più di una piccola distanza. Questi legami trasversali, quindi, convertono il moto di scorrimento indotto dalla dynein nel moto ondulato dell'intero axoneme.

Ora, sediamoci, rivediamo il funzionamento del cilium, e riflettiamo su cosa implica. Le cilia sono composte di almeno una mezza dozzina di proteine: alpha-tubulin, beta-tubulin, dynein, nexin, proteina spoke, e una proteina del ponte centrale. Tutte cooperano per eseguire un compito, il moto ciliare, e tutte quante queste proteine devono essere presenti affinchè il cilium funzioni. Se le tubulins fossero assenti non ci sarebbero filamenti scorrevoli; se mancasse la dynein il cilium rimarrebbe rigido e senza movimento; se la nexin o le altre proteine connettivali mancassero l'axoneme cadrebbe giù quando i filamenti scorrono.

Cosa vediamo in un cilium, quindi, non è soltanto una grande complessità, bensì proprio complessità irriducibile alla scala molecolare. Ricordiamo che "complessità irriducibile" vuol dire un apparato che richiede parecchi distinti componenti affinchè l'insieme funzioni. La mia trappola per topi deve avere base, martello, molla, gancio e barra, tutti che lavorano insieme per poter funzionare. Analogamente, il cilium, per come è costituito, deve avere i filamenti scorrevoli, le proteine di connessione e le proteine motori per svolgere la funzione complessiva. Se manca qualsiasi di questi componenti, l'apparato è inutile.

I componenti delle cilia sono singole molecole. Ciò significa che non ci sono ulteriori scatole nere da considerare; la complessità del cilium è finale, fondamentale. Come gli scienziati, quando incominciarono a conoscere le complessità della cellula, realizzarono quanto ingenuo fosse stato pensare che la vita potesse essere sorta spontaneamente in una o più fasi dal fondale dell'oceano, allo stesso modo noi capiamo che il complesso cilium non può formarsi in una o più fasi.

Siccome la complessità del cilium è irriducibile, esso non può avere precursori funzionanti. Siccome il cilium irriducibilmente complesso non può avere precursori funzionanti esso non può essere prodotto dalla selezione naturale, che richiede una funzione pre-esistente su cui lavorare. La selezione naturale non ha alcun potere quando non c'è alcuna funzione da selezionare. Possiamo spingerci oltre e dire che, se il cilium non può essere prodotto dalla selezione naturale, allora esso è stato progettato.

Un esempio non meccanico

Un esempio non meccanico di complessità irriducibile si può trovare nel sistema che indirizza le proteine per la spedizione verso i compartimenti subcellulari. Per trovare la strada verso i compartimenti dove esse sono necessarie per svolgere compiti specifici, certe proteine contengono vicino al loro inizio una sequenza speciale di aminoacidi chiamata "sequenza segnale".

Quando le proteine vengono sintetizzate dai ribosomi, un complesso assemblaggio molecolare chiamato SRP ("signal recognition particle"), si collega alla sequenza segnale. Questo causa il fermo temporaneo della sintesi della proteina. Durante la pausa della sintesi proteica l'SRP viene poi ingaggiato dal recettore SRP a membrana, che provoca la ripartenza della sintesi della proteina e che permette il passaggio della proteina stessa nell'interno del reticolo endoplasmatico (ER). Come la proteina passa nell'ER la sequenza segnale è troncata.

Per molte proteine l'ER è come una stazione intermedia nei loro viaggi verso le destinazioni finali. Le proteine che finiranno in un lisosoma sono "targate" enzimaticamente con un residuo carboidrato chiamato mannose-6-phosphate quando sono ancora nel ER. Quindi un'area della membrana ER incomincia a concentrare parecchie proteine; una proteina, clathrin, forma una specie di cupola geodesica chiamata vescicola ricoperta che sboccia dall'ER. Nella cupola c'è anche una proteina recettore che lega sia la clathrin che il gruppo mannose-6-phosphate della proteina che si sta trasportando. La vescicola rivestita quindi lascia l'ER, viaggia attraverso il citoplasma e si lega al lisosoma attraverso un'altra specifica proteina recettore. Finalmente, con una manovra che coinvolge parecchie altre proteine, la vescicola si unisce al lisosoma e la proteina arriva alla sua destinazione.

Durante il suo viaggio la nostra proteina ha interagito con dozzine di macromolecole per raggiungere uno scopo: il suo arrivo al lisosoma. Virtualmente tutti i componenti del sistema di trasporto sono necessari affinchè il sistema funzioni, e quindi esso è irriducibile. Siccome tutti i suoi componenti sono composti di singole o parecchie molecole, non ci sono scatole nere da considerare. Le conseguenze di anche un solo buco nella catena di trasporto possono vedersi nel difetto ereditario conosciuto come malattia I-cell. Esso risulta da una deficienza dell'enzima che mette il mannose-6-phosphate nelle proteine da mandare ai lisosomi. La malattia I-cell è caratterizzata da ritardo progressivo, deformità scheletriche e morte precoce.

Lo studio della "evoluzione molecolare"

Altri esempi di complessità irriducibile abbondano, come aspetti del trasporto delle proteine, la coagulazione del sangue, il DNA a circolo chiuso, il trasporto elettronico, il flagellum dei batteri, i telomeri, la fotosintesi, la regolazione della trascrizione, e molti altri. Esempi di complessità irriducibile si trovano virtualmente in ogni pagina di un testo di biochimica. Ma se queste cose non possono spiegarsi con l'evoluzione Darwiniana, la comunità scientifica come ha considerato questi fenomeni degli ultimi quaranta anni?

Un buon posto dove cercare una risposta a tale domanda è il "Journal of Molecular Evolution". JME è una rivista nata proprio per trattare l'argomento di come l'evoluzione funzioni a livello molecolare. Essa ha elevati standard scientifici ed è edita da personaggi eminenti nel campo. In un numero recente di JME c'erano undici articoli; tutti undici riguardavano l'analisi di proteine o sequenze di DNA. Nessuno di quegli articoli discuteva modelli dettagliati di intermediari nello sviluppo di complesse strutture biomolecolari.

Negli scorsi 10 anni JME ha pubblicato 886 articoli. Di questi, 95 discutevano la sintesi chimica di molecole supposte necessarie all'origine della vita, 44 proponevano modelli matematici  per migliorare l'analisi delle sequenze, 20 riguardavano le implicazioni evolutive delle strutture attuali, e 719 erano analisi di proteine o sequenze di polinucleotidi. Non c'era un solo articolo che discutesse modelli dettagliati di intermediari nello sviluppo di complesse strutture biomolecolari. Questa non è una particolarità del JME. Nessun articolo si trova che discuta modelli dettagliati di intermediari nello sviluppo di complesse strutture biomolecolari nei "Proceedings of the National Academy of Science", "Nature", "Science", "Journal of Molecular Biology", o - che io sappia - qualsiasi altra rivista.

La comparazione delle sequenze di gran lunga domina la letteratura della evoluzione molecolare. Ma la comparazione delle sequenze non spiega affatto lo sviluppo di complessi sistemi biochimici, non certo più di quanto il confronto di Darwin di occhi semplici e complessi gli dicesse come funziona la visione. In definitiva in questo campo la scienza è muta.

Rilevamento di Progetto

Cosa succede? Immaginate una stanza nella quale un corpo giace schiacciato, appiattito come una frittata. Una dozzina di investigatori si aggirano esaminando il pavimento con lenti di ingrandimento per trovare una minima traccia dell'identità dello schiacciatore. Nel centro della stanza vicino al cadavere c'è un grande elefante grigio. Gli investigatori fanno molta attenzione a non sbattere contro le gambe dell'elefante quando si muovono e non lo degnano neanche di un occhiata. Ogni tanto i detectives appaiono frustrati dalla mancanza di progressi ma risolutamente continuano ad osservare ancor più da vicino il pavimento. I manuali gli dicono di cercare l'uomo cosicchè essi non pensano mai all'elefante.

C'è un elefante nella stanza piena di scienziati che cercano di spiegare l'origine della vita. Questo elefante si chiama "intelligent design". Ad una persona che non si senta obbligata a restringere la sua ricerca alle cause inintelligenti, la conclusione ovvia è che molti sistemi biochimici sono stati progettati. Essi non furono progettati dalle leggi di natura, ne dal caso o dalla necessità. Piuttosto essi sono stati disegnati. Il progettista sapeva cosa i sistemi sarebbero stati quando fossero stati completati; il progettista sapeva cosa occorreva per ottenere i sistemi. La vita sulla terra al suo più fondamentale livello, nei suoi componenti più critici, è il prodotto di un'attività intelligente.

Il rilevamento dell'"intelligent design" deriva naturalmente dai dati stessi - non da libri sacri o credenze settarie. La deduzione che i sistemi biochimici furono progettati da un agente intelligente è un processo normale che non richiede alcun nuovo principio logico o scientifico. Essa deriva semplicemente dal duro lavoro che la biochimica ha fatto negli ultimi quaranta anni, insieme alla considerazione del modo in cui si arriva alla deduzione di progetto quotidianamente. Cosa è "progetto"? Progetto è semplicemente la sistemazione di parti con uno scopo. La questione scientifica è come rilevarlo. Questo può farsi in vari modi, ma il progetto può dedursi nel modo più facile per oggetti meccanici.

Sistemi fatti interamente di componenti naturali possono anche evidenziare progetto. Per esempio, supponete di camminare con un amico nei boschi. Improvvisamente il vostro amico è sollevato per aria e penzola per un piede da una liana attaccata al ramo di un albero. Dopo averlo tirato giù ricostruite la trappola. Scoprite che la liana era avvolta attorno al ramo dell'albero e la sua estremità tirata giù fino al terreno. Essa era ben ancorata al terreno da un ramo a forma di forca. Il ramo era attaccato ad un altra liana nascosta dalle foglie - in modo che, quando la liana "trigger" fosse stata smossa, essa avrebbe smosso il ramo a forca, rilasciando la liana molla. L'estremità della liana era legata ad anello con un nodo per afferrare una gamba e farla scattare verso l'alto. Anche se la trappola era fatta completamente di materiali naturali avreste presto concluso che era il prodotto di un disegno intelligente.

L'"intelligent design" è una valida spiegazione di una quantità di sistemi biochimici, ma bisogna fare attenzione. La teoria dell'"intelligent design" deve essere vista nel suo contesto: essa non cerca di spiegare tutto. Viviamo in un mondo complesso dove un mucchio di cose diverse possono succedere. Per decidere come varie pietre hanno assunto la forma che hanno un geologo potrebbe considerare un mucchio di fattori: pioggia, vento, il movimento dei ghiacciai, l'attività dei muschi e dei licheni, l'azione vulcanica, le esplosioni nucleari, l'impatto di asteroidi, o la mano di uno scultore. La forma di una pietra potrebbe essere stata determinata principalmente da un fattore, la forma di un'altra pietra da un altro fattore.

Analogamente i biologi evolutivi hanno riconosciuto che un certo numero di fattori possono aver influito sullo sviluppo della vita: discendenza, selezione naturale, migrazioni, dimensioni delle popolazioni, effetti del fondatore (effetti che possono essere dovuti al limitato numero di organismi che iniziano una nuova specie), deriva genetica (diffusione di mutazioni "neutre", non selettive), flusso genetico (l'incorporazione di geni in una popolazione da un'altra separata), concatenamento (occorrenza di due geni sullo stesso cromosoma), e molto altro. Il fatto che certi sistemi biochimici siano stati progettati da un agente intelligente non significa che tutti i fattori suddetti non siano effettivi, comuni o importanti.

Conclusione

Si dice spesso che la scienza deve evitare qualsiasi conclusione che odori di soprannaturale. Ma questo mi sembra sia cattiva logica che cattiva scienza. La scienza non è un gioco nel quale regole arbitrarie sono usate per decidere quali spiegazioni sono da permettere. Piuttosto, è uno sforzo per ottenere proposizioni vere circa la realtà fisica. Fu circa sessanta anni fa che l'espansione dell'universo fu notata per la prima volta. Questo fatto suggerì immediatamente un evento singolare - che ad un certo punto nel lontano passato l'universo cominciò ad espandersi a partire da una dimensione estremamente  piccola.

A molta gente questa deduzione appariva come la sottolineatura di un evento soprannaturale - la creazione, l'inizio dell'universo. L'eminente fisico A.S. Eddington probabilmente parlava anche per altri fisici quano espresse il suo disgusto per tale nozione: «Filosoficamente, la nozione di un inizio improvviso del presente ordine della Natura mi ripugna, come penso ad altri; e anche chi vedrebbe favorevolmente l'intervento di un Creatore probabilmente riconosce che un singolo impulso in epoca remota non è invero il tipo di relazione tra Dio e il suo mondo che soddisfa la mente».

Nondimeno l'ipotesi del Big Bang è stata accettata dai fisici e negli anni ha dato prova di essere un paradigma molto valido. Il punto qui è che la fisica segue i dati dove essi conducono, anche se certuni pensano che diano aiuto e conforto alla religione. Oggi, che la biochimica moltiplica gli esempi di sistemi molecolari fantasticamente complessi, sistemi che scoraggiano qualsiasi tentativo di spiegare come essi possano essere sorti, dovremmo prendere lezione dalla fisica. La deduzione di progetto deriva direttamente dai dati; non dobbiamo ritrarsi da essa; dobbiamo accettarla e costruirci sopra.

Concludendo, è importante capire che non stiamo deducendo il disegno da ciò che non sappiamo, ma da ciò che sappiamo. Non stiamo rilevando il progetto per dar conto di una scatola nera, ma per dar conto di una scatola aperta. Un uomo di una cultura primitiva che vedesse un'automobile potrebbe pensare che essa sia spinta dal vento o da un'antilope nascosta dentro, ma se egli aprisse il cofano e vedesse il motore egli immediatamente capirebbe che è stata progettata. Analogamente la biochimica ha aperto la cellula per esaminare cosa la fa funzionare e così noi vediamo che anche essa è stata progettata.

E` stato uno shock per la gente del XIX secolo scoprire, dalle osservazioni che la scienza aveva fatto, che molte caratteristiche del mondo biologico potevano essere ascritte all'elegante principio della selezione naturale. E` uno shock per noi del XX secolo scoprire, dalle osservazioni che la scienza ha fatto, che i meccanismi fondamentali della vita non possono essere ascritti alla selezione naturale, e quindi sono stati progettati. Dobbiamo accettare tale sorpresa meglio che possiamo ed andare avanti. La teoria dell'evoluzione non guidata è già morta, ma il lavoro della scienza continua.