La forma, il caso e la necessita’

Questo (lungo) post e’ stato scritto nell’ambito del Carnevale della Biodiversita’ sul tema “Infinite forme bellissime”. Per leggere gli altri post di questa prima puntata della rassegna vale la pena di dare un’occhiata qui.

1 . La carrozzeria

Contrariamente a quello che afferma il titolo di questa rassegna, esiste un numero piuttosto esiguo di forme (bauplan, piani corporei) che un animale puo’ avere. Sull’esiguo numero di bauplan possibili, poi, possono naturalmente fiorire infinite variazioni sul tema, almeno potenzialmente. Si puo’ ad esempio variare quasi all’infinito il numero e la forma di appendici, si puo’ variare sul colore e sulle dimensioni. Non si puo’ invece variare sull’avanti e dietro, ne’ sul sopra e sotto. Non si possono avere animali con la testa al posto della pancia, ad esempio, qualunque cosa ne pensino i polpi.

Negli animali e’ possibile identificare solo tre modelli di carrozzeria: asimmetrica, raggiata e bilaterale e su questa base fondamentale si possono poi aggiungere vari optional come appendici, organi di senso, allarmi integrati, segmentazioni corporee, climatizzazione interna etc.

Le tre possibili simmetrie degli animali. Immagine da: johnson.emcs.net

Il modello asimmetrico e’ il piu’ basilare, ovviamente, e quello meno diffuso sul mercato per via della mancanza di optional intrinseca del modello che lo rende meno appetibile dalla clientela. Solo i placozoi e le spugne (Poriferi) hanno deciso di acquistare questo modello economico e tenerselo invariato per oltre 600 milioni di anni, ma finche’ cammina come si puo’ dar loro torto? Se si passa un piano immaginario (o una lama di coltello) per qualunque punto del loro corpo non si otterranno mai due meta’ speculari perche’ l’animale non ha una forma distinta pienamente identificabile.

Il modello a simmetria raggiata e’ abbastanza piu’ interessante, consuma poco in termini di geni Hox (di cui si dira’ piu’ sotto) e permette un vasto assortimento di appendici e tentacoli. E’ disponibile inoltre sia nella versione sessile (idre) che liberamente natante (meduse). Gli Cnidari e i Celenterati hanno ad esempio un bauplan raggiato. Se si passa un piano immaginario o una lama di coltello per l’asse centrale dell’animale a qualunque angolazione si otterranno sempre due meta’ simmetriche. Il modello e’ cosi’ conveniente che gli Echinodermi (ricci e stelle di mare), pur avendo fatto in passato l’upgrade al modello superiore bilaterale, son tornati secondariamente a guidare un bauplan raggiato che gli garantiva migliori prestazioni.

Il modello bilaterale e’, come si diceva, top-of-the-line in termini di gadgets possibili ma consuma di piu’ in termini di geni Hox e ha delle limitazioni direzionali, anche se spesso queste limitazioni si possono guardare come vantaggi. La stragrande maggioranza degli animali ha oramai optato per questo modello, che vi raccomando caldamente: a fronte di qualche piccola spesa in piu’ iniziale come embrioni,  potrete permettervi dopo anche il lusso di una testa, ad esempio, che vi permettera’ di concentrare tutti insieme gli organi di senso in modo da non smarrirli piu’. Nel modello bilaterale esiste un unico piano che divide il corpo in due meta’ speculari, destra e sinistra.

Il motivo per cui una carrozzeria bilaterale e’ preferibile e’ che consente un movimento direzionale, il che avvantaggia nella ricerca del cibo e nella fuga dai predatori. Consente anche una concentrazione degli organi di senso ad un’estremita’, il che favorisce la risposta immediata agli stimoli ed in generale consente livelli superiori di complicazione del sistema nervoso. Lo svantaggio e’ che e’, appunto, direzionale, quindi un animale non sa quello che succede dalle parti della sua coda. Questo e’ il motivo per cui le larve delle stelle marine, liberamente natanti, sono bilaterali mentre gli adulti, che strisciano sul fondo, hanno preferito tornare ad una simmetria raggiata con decentramento del sistema nervoso.

2. L’evoluzione, il DNA e il sig. IKEA

Torniamo ora indietro per un momento e riavvolgiamo il film dell’evoluzione. Dagli animali unicellulari si sono evoluti i primi metazoi coloniali, semplicissimi, che erano semplicemente ammassi di cellule tutte uguali e quindi la colonia non aveva una forma ben distinta. La fauna precambriana di Ediacara (Australia) ci mostra che le cellule di questi primi organismi hanno poi cominciato a differenziarsi dando origine a “frittelle” appiattite (tipo i moderni placozoi che hanno ben 4 diversi tipi di cellule), e alle spugne. Sia i placozoi che le spugne non hanno una forma ben definita quindi non hanno il problema di distinguere la destra dalla sinistra, la coda dal capo e cosi’ via. Quando in seguito sono arrivati gli Ctenofori, gli Cnidari e i Celenterati (raggiati)  si e’ cominciato a porre invece il problema dell’organizzazione strutturale del corpo. Ok, io voglio costruire una cosa con un’ombrella sopra e dei tentacoli che spenzolano al di sotto. Come faccio a spiegare alle cellule dell’embrione “tu sarai un tentacolo, tu sarai una cupola”? Se sono il Sig. Ikea scrivo delle istruzioni dettagliate a fumetti. Se sono una forza trainante adattativa devo inventrami qualcos’altro, e questo qualcos’altro e’ il DNA.

Non e’ vero che il DNA contiene le istruzioni dettagliate della struttura corporea. Se il Sig. Ikea fosse il Creatore del Mondo sarebbe cosi’, un gene, una proteina, un cassetto, tutto bello in fila, ordinato e ben spiegato. Le “istruzioni” del DNA assomigliano invece piu’ alle ricette di mia madre _al telefono_: “prendi una pentola (“che tipo di pentola?” “mah, una come questa qui”); ci metti dell’olio (“Quanto olio?” “piu’ o meno cosi'” “cosi’ come? non vedo” “mah, cosi’, due dita”). Le ricette si concludono di solito con un “metti in forno al numero sei” “che temperatura sarebbe?” “quella che al mio forno e’ il numero sei”. Insomma, il DNA da’ delle indicazioni di massima, sicuramente piu’ precise di mia madre, ma i cui esiti dipendono anche dalla quantita’ di olio, dalla pentola usata, dalla temperatura del forno, etc, chiamati in gergo fattori epigenetici e non controllati geneticamente. Una cosa pero’ il DNA (e i bravi cuochi) prendono molto sul serio, ed e’ la presentazione del piatto, la forma generale del risultato che deve essere precisa e non affidata al caso, pena l’esclusione dal concorso della sopravvivenza. Esistono dei tratti di DNA specializzati a dire alle cellule dell’embrione cosa saranno da grandi, e soprattutto dove saranno da grandi. Un errore in questo gruppo di geni e ci si ritrova al circo Barnum sotto la voce “sirena” o “monocolo”.

Cy, il micetto ciclope nato con un occhio solo e senza naso qualche tempo fa. E’ vissuto un giorno tra le amorevoli cure della sua proprietaria. Brutto scherzo del riccio sonico.

3. Ed ora, qualcosa di completamente diverso: un po’ di embriologia.

Quando spermatozoo e cellula uovo si fondono si ottiene la prima cellula del nuovo individuo, chiamata zigote. Il citoplasma (liquido interno) di questo zigote non e’ omogeneo poiche’ alcune sostanze si accumulano piu’ da un lato che dall’altro. Questa disomogeneita’ era gia’ presente nella cellula uovo grazie alla produzione di varie sostanze come bicoid, hunchback, (gobba), nanos e caudal (in Drosophila, l’organismo piu’ studiato per l’embriologia, nei vertebrati ce ne sono altre). Tutte queste proteine sono prodotte dai geni dell’uovo (e quindi della madre) e non si distribuiscono uniformemente, alcune si accumulano da un lato, altre dall’altro, generando dei gradienti che vengono ereditati dallo zigote. Per la precisione bicoid e hunchback si accumulano “davanti” e dove ci sono loro si formeranno la testa e il torace, nanos e caudal si accumulano “dietro” e dove sono piu’ accumulati si formera’ l’addome della larva di Drosophila. Lo zigote come prima cosa si divide in due e le due meta’ conterranno quantita’ differenti di bicoid & co. Poi si divide in quattro, in otto e cosi’ via. Alla fine si avra’ una pallina di cellule chiamata morula perche’ assomiglia ad una mora. Le cellule della morula sono quelle che i medici chiamano “staminali” ma non sono tutte uguali, in quanto differiscono per la quantita’ di bicoid etc.  lungo un gradiente da un lato all’altro della morula. Difficile? No, solo complicato.

Gradienti proteici nell’embrione: in blu: bicoid, in verde: caudal. foto da: mathworks.com

4. Ricci, Hox e gradienti: gli ingredienti per una forma perfetta

Riassumendo, siamo arrivati al punto in cui abbiamo questa pallina di cellule tutte uguali salvo che per il contenuto in alcune proteine, e questa e’ la chiave per dire alle varie cellule chi formera’ la testa e chi formera’ la coda. Le proteine materne hanno vita breve nell’embrione ma sono sufficienti per attivare la formazione di altre proteine, queste volta prodotte direttamente dall’embrione, che mantengono il gradiente di modo che le cellule da un lato della morula continuino ad essere diverse rispetto a quelle dell’altro lato. Nei vertebrati le tre principali proteine del gradiente si chiamano riccio indiano, riccio del deserto e riccio sonico. Quest’ultimo nome e’ preso a prestito da un videogioco, segno che anche i biologi molecolari hanno una vita fuori dal laboratorio: tornano a casa e passano la sera davanti alla playstation. Il nome riccio e’ dovuto al fatto che una mutazione del corrispondente gene in Drosophila fa diventare l’embrione ricoperto di spicole, per cui sembra un riccio. Riccio sonico in particolare, dei tre ricci, e’ quello piu’ importante perche’ e’ convolto sia nella formazione degli arti che nella formazione della linea dorso-mediana, per cui ad esempio una mutazione in questo gene fa nascere il gattino ciclope e gli esseri umani col cervello non diviso in due emisferi (e ciclopi pure loro, di solito, ma non e’ una condizione a lungo vitale). Sino a qui si noti che ho parlato di proteine per semplificare, ma e’ necessario ricordare che a queste proteine corrispondono dei frammenti di DNA, i geni, che contengono l’informazione per produrre le proteine. I geni in questione appartengono alla grande famiglia dei geni “omeotici”, quelli che concorrono tutti insieme per l’estetica della pietanza, ovvero la forma del vostro corpo.

I gradienti proteici dell’embrione sono responsabili dell’attivazione di altri geni del gruppone dei geni omeotici, i geni Hox. Una precisazione: tutte le cellule del corpo di un organismo contengono esattamente la stessa quantita’ di DNA e gli stessi geni, ma non tutti i geni funzionano allo stesso momento: i geni si “accendono” e si “spengono” in base alle necessita’ e al tipo di cellula in cui si trovano. I geni Hox fanno cose straordinarie, al punto che loro si che sembrano creati da un orologiaio! I geni Hox di solito sono allineati tutti in fila come un trenino lungo un cromosoma. Il primo gene hox, quello in testa al treno, sara’ responsabile della formazione del primo tratto della testa. Il secondo “vagone” del trenino Hox sara’ responsabile del secondo tratto della testa e cosi’ via, l’ultimo vagone conterra’ l’istruzione per dire alle cellule “qui devi fare la coda”. Sia chiaro, i geni Hox non contengono l’informazione per dire COME fare la coda, solo quella per dire QUI ci vuole una coda. Ad esempio, una famosissima mutazione del gene antennapedia della Drosophila  fa crescere zampe al posto delle antenne allo sfortunato moscerino, il gene Ultrabithorax gli fa crescere un paio di ali in piu’ e cosi’ via.

I geni Hox producono proteine uniche e particolari: queste proteine hanno una sequenza centrale di 180 unita’ (chiamata homeobox) che in alcuni casi e’ rimasta quasi invariata dalle meduse a noi, e la proteina si ripiega a formare una struttura 3D capace di legarsi a particolari sequenze del DNA in modo da attivare altri geni. Praticamente i geni Hox si sono formati nel Precambriano, all’inizio della genesi dei metazoi, e continuano ad essere ereditati in blocco, seppure con mutazioni, duplicazioni e delezioni, in tutti gli animali. Ed ecco che grazie ai geni Hox, i geni della FORMA, si riesce a dare una definizione alla SOSTANZA degli animali: si definiscono “Animali” tutti quegli organismi viventi dotati di geni Hox. Le piante e i funghi, avendo una forma anche loro, avranno ovviamente altri geni omeotici che pero’ non sono “imparentati” (cioe’ strutturalmente simili) ai geni Hox, ad esempio i geni MADS box sono responsabili della forma dei fiori.

5. Filogenesi, forma ed evoluzione alla luce dei geni Hox

Le spugne, che si sono separate per prime dall’antenato comune dal resto degli animali, hanno un solo gene Hox (in realta’ da zero a due a seconda degli autori, ci sono pareri controversi in proposito). Ne hanno bisogno perche’, pur non avendo una simmetria precisa, devono poter coordinare l’organizzazione multicellulare e il suo sviluppo. Questo gene mostra moltissime similarita’ col gene Antennapedia della Drosophila di cui si diceva sopra, e di cui anche gli esseri umani, i varani, i nematodi e qualunque altro animale vi venga in mente hanno una analoga copia. In altre parole questo sarebbe il gene Hox piu’ antico, gia’ posseduto dall’antenato comune di tutti gli animali, nel Precambriano, ed e’ cosi’ indispensabile che la sua sequenza si e’ grosso modo mantenuta sino a noi sin dalla notte dei tempi. Va da se che con questo gene e’ possibile ricostruire l’albero filogenetico dell’evoluzione di tutti gli animali. Sospetto anzi che sia stata la comparsa di questo gene Hox in un antenato unicellulare ad aver permesso l’evoluzione dei metazoi, ma alcuni autori ritengono che i geni Hox veri e propri sono associati solo ad animali dotati di simmetria. Le spugne hanno comunque almeno altri due geni omeotici per il controllo della forma che non appartengono pero’ al gruppo Hox. Sfortunatamente non e’ chiaro quali strutture controllino i geni Hox negli organismi piu’ semplici, dai placozoi ai celenterati, anche su questo c’e’ molto dibattito in letteratura scientifica

I placozoi hanno un solo gene Hox, le spugne 1-2 a seconda di con chi si parla, gli cnidari 5, i platelminti 7, i moscerini della frutta 8, i cordati (noi inclusi) 38. In altre parole piu’ e’ complessa la struttura del corpo piu’ aumentano i geni Hox. Piu’ probabilmente, piu’ si duplicano accidentalmente i geni Hox e piu’ e’ possibile rendere complessa la forma del corpo perche’ aumenta il controllo embriologico ma anche questo, come vedremo tra breve, e’ dicutibile.

Il codice delle forme: Geni Hox a confronto in vari gruppi di animali. Immagina da: wps.prenhall.com

A complicare le cose ci si mise anche il fatto che dopo la separazione delle spugne il gruppo di geni Hox primitivi si duplico’ facendo un’altra copia di se’ in un altro punto del genoma e dando origine a quelli che vengono chiamati geni Parahox, anche loro ovviamente coinvolti nella forma degli animali. Gli Cnidari e compagnia cantante a simmetria raggiata hanno sia geni Hox che Parahox, esattamente come noi animali bilaterali, quindi evidentemente non e’ l’avere i geni Parahox che porta ad essere bilaterali, come si pensava un tempo. Studiando la struttura dei geni Hox degli Cnidari si e’ fatta anche un’altra scoperta interessante: i cinque geni sono raggruppati in due gruppi, uno anteriore ed uno posteriore, come accade anche nei Bilateria, e anche in questo caso la posizione dei geni potrebbe riflettere la zone del corpo che coordinano. per diventare Bilateria pare che invece occorra un altro gruppo di geni omeotici che forma un gradiente perpendicolare (dorsoventrale) a quello dei geni Hox. Difficile? No, solo complicato.

6. Finalmente arriviamo ai Bilateria. Difficile? Un po’, dai, ammettiamolo…

E andiamo avanti saltando un po’ di phyla per non complicarci la vita e approdiamo direttamente al moscerino della frutta, la Drosophyla, giusto per rimanere su terreni ben noti. Le Drosophyle hanno 17 segmenti corporei in tutto, sei della testa, tre toracici e otto addominali. Nell’adulto il secondo segmento della testa porta le antenne, i tre toracici le zampe, gli ultimi due toracici le ali, anche se il secondo paio e’ atrofico nelle mosche. La larva e’ organizzata in modo leggermente diverso, ma omettiamo per semplicita’. Se ci sono 17 segmenti corporei e otto geni Hox, come fa la cellula a sapere in che segmento si trova? Si ricorre di nuovo ai gradienti proteici. Le proteine in questione sono quelle prodotte direttamente dai geni Hox e dette “fattori di trascrizione”. Il primo gene Hox, quello in testa al trenino, produce la sua proteina alla massima concentrazione nel primo segmento dell’embrione, e non ci sara’ affatto proteina del primo gene nell’ultimo segmento. I segmenti intermedi avranno quantita’ via via decrescenti della prima proteina. Il secondo gene Hox sara’ attivo al massimo nel produrre la sua proteina, diciamo, nel terzo segmento, tutti gli altri ne avranno quantita’ via via decrescenti e cosi’ via. Quindi  confrontando le quantita’ relative dei fattori di trascrizione la cellula sa esattamente in che segmento si trova. Se un gene funziona male le cellule dell’embrione del moscerino non capiscono piu’ dove si trovano. Va ricordato che la Drosophila ha i geni Hox raggruppati in due gruppi, Antennapedia fatto da cinque geni, tutti derivanti da successive duplicazioni di quel primo gene delle spugne e responsabile della testa e del torace, e Bithorax fatto dai rimanenti tre geni e responsabile dello sviluppo dell’addome. Se ad esempio il gene numero sei (il primo di Bithorax), detto Ultrabithorax, funziona male, al moscerino crescono le ali ben sviluppate anche nel terzo segmento toracico perche’ le cellule di quel segmento credono di trovarsi in quello precedente che porta effettivamente le ali: non percepiscono infatti la quantita’ giusta della proteina prodotta dal gene numero sei. C’e’ di piu': alcuni geni Hox di topo funzionano perfettamente se trapiantati in Drosophyla e viceversa, indice semplicemente della struttura ben conservata di alcuni di questi geni.

Sorprendentemente tutti gli artropodi hanno da cinque a otto geni Hox, nonostante l’enorme diversita’ sia nel numero di zampe sia nella loro diversificazione. Il trucco pare consista nel modulare l’attivita’ dei geni, le quantita’ dei fattori di trascrizione e la distanza dei gradienti. Ad esempio gli insetti hanno uno dei geni di Antennapedia che segnala “qui zampe”. Questo gene ovviamente sara’ “spento” nei segmenti addominali, dove non ci devono essere zampe. I centopiedi hanno invece questo gene attivo in tutti i segmenti, e zampe in tutti i segmenti. Gli onicofori, che hanno le zampine molto tozze, hanno il gene attivo solo nel segmento distale, e cosi’ via. Nei crostacei, dove alcune zampe sono usate per la masticazione e si sono evolute come organi della bocca, non sono espresse le proteine di bithorax nei segmenti che portano quelle appendici.

I quattro gruppi di geni Hox dei vertebrati. Foto: christs.cam.ac.uk

Per quanto riguarda i cordati, il gruppo a cui noi vertebrati apparteniamo, l’anfiosso fu la prima creatura in cui si scoprirono i geni parahox e quindi si pensava che fosse una caratteristica legata a questo gruppo, ma ovviamente cosi’ non e’, i geni parahox sono molto piu’ antichi. L’anfiosso e i suoi parenti Urocordati e Cefalocordati hanno ancora un solo gruppo di geni Hox, come le drosophyle, anche se sono 13 geni e non otto. Poi avvenne una duplicazione di tutto il gruppo nei vertebrati piu’ primitivi, come le lamprede e le missine. Un secondo evento duplicativo ha portato i moderni vertebrati ad avere quattro gruppi di geni Hox, ognuno su un cromosoma diverso. In ogni gruppo alcuni geni si sono duplicati, altri persi, per cui ora in totale ce ne sono 38 e non tutti corrispondenti tra loro, organizzati in 13 sottogruppi eredi dei 13 geni dell’anfiosso. E’ interessante pero’ che oltre a mantenere la colinearita’ spaziale (cioe’ la struttura a trenino) i vertebrati ne hanno anche una temporale, i geni dei quattro gruppi si attivano in sincrono, prima i primi, poi i secondi etc. A questa ridondanza di geni Hox si attribuisce inoltre l’enorme e rapida radiazione adattativa dei vertebrati sulla terra.

References:
Bernard M. Degnan, Sandie M. Degnan, Andrew Giusti and Daniel E. Morse (1995)“A hox/hom homeobox gene in sponges.” Gene 155, no. 2 (1995): 2.

Ferrier, D E, and P W Holland. “Ancient origin of the Hox gene cluster..” Nature reviews. Genetics 2, no. 1 (January 2001): 33-8. doi:10.1038/35047605. http://www.nature.com/nrg/journal/v2/n1/execsumm/nrg0101_033a.html.

B Schierwater, R Desalle (2001) Current problems with the zootype and the early evolution of Hox genes. The Journal of experimental zoology 291 (2) p. 169-74

Roeland Merks (1997) The molecular Bauplan Group of Theoretical Biology and Bioinformatics
Department of Biology, Utrecht University, The Netherlands

Published by tupaia on dicembre 15th, 2010 tagged Carnevale della Biodiversita', evoluzione


21 Responses to “La forma, il caso e la necessita’”

  1. Formalina Says:

    Complimenti, davvero molto interessante! Una lezione così dovrebbe essere la tappa fondamentale di ogni studente di materie biologiche e sanitarie!
    Certe cose le sapevo già, ma tu qui fai il punto della situazione, riuscendo a dare un’idea “generale” ma chiara.

  2. tupaia Says:

    Grazie per aver letto il mio post, che si e’ un po’ perso tra quelli del carnevale, anche perche’ riconosco che e’ lungo e complesso…

  3. Fausto Says:

    Io invece ne sapevo molto poco a riguardo e quindi grazie. Si nota lo sforzo divulgativo, apprezzato da un non addetto.

  4. Marco.S Says:

    come al solito, applausi. chiaro anche ad un profano, tiene alta l’attenzione e appassiona.
    Leggendo il primo pezzo sulle simmetrie m’hai ricordato il video “Nature By Numbers” ( youtube /watch?v=kkGeOWYOFoA ).
    Credo che un articolo sull’efficienza di strutture “biologiche” relazionato al Phi e alla serie di Fibonacci possa essere interessante, no?

    un’ultima cosa, personale: odio non poter leggere i post dal google reader… m’avevi abituato troppo bene in passato :S

  5. tupaia Says:

    Marco S.: da quando hai notato questo problema? forse e’ colpa dell’aggiornamento della piattaforma, nel caso ne parlo col mio webmaster di fiducia

  6. Marco.S Says:

    si, è successo dopo l’aggiornamento. Si vede solo un teaser di 3 righe…
    Ho pensato fosse intenzionale, alcuni lo fanno se hanno adwords o altri banner a impression nel blog. Ma non mi sembra questo il caso (ho pure disattivato adblock per controllare ne’).
    Per cambiarlo credo basterebbe andare nel pannello di amministrazione di WordPress->impostazioni->Lettura->”Per ciascun articolo in un feed, mostra:”->Tutto il testo / Riassunto

  7. tupaia Says:

    Eccoti servito, allora. Fammi sapere se ora funziona!

  8. 'sera :) Says:

    A quando un’app per Android? :D
    Scusa l’off topic ma già che ci siamo, l’articolo è complesso, lo leggo domani con calma :)

  9. Marco.S Says:

    grazie mille, va alla grande ;)

  10. Aury Says:

    Che dire, leggo da tempo e con attenzione questo blog, ma raramente scrivo dei commenti.
    Eppure questa volta voglio farti i complimenti, perchè rendere piacevole ed interessante un argomento ostico come questo richiede delle doti di divulgratice davvero fuori dal comune. Brava!

  11. tupaia Says:

    Marco S. Grazie per il link di you tube, soprattutto perche’ mi piace moltissimo la musica di sottofondo e ho finalmente scoperto cos’e’! Sulla “costante di Dio” hanno scritto tantissimo, e’ sicuramente un argomento affascinante ma anche pericolosamente sdrucciolevole. Come anche il mio post, del resto, per fortuna che i creazionisti non leggono questo blog! :D

  12. tupaia Says:

    Aury: grazie!

  13. kosmiktrigger23 Says:

    illuminante e chiaro anche per asini scientifici come me.
    La mia ragazza è un medico e dopo aver letto l’articolo, ho provato a farle un riassunto e mi ha detto che avevo le idee sorprendentemente chiare.
    Una domanda: qualcuno ha mai pensato di mettere in relazione la questione della trasmissione delle informazioni nel DNA con la teoria della comunicazione elaborata da Ludwig Wittgenstein e denominata dei “giochi linguistici”? Mi pare di notare possibili analogie…

  14. tupaia Says:

    @kosmiktrigger23: dovresti chiederlo ad un filosofo della scienza piu’ che a me, io non so nulla di Wittgenstein, confesso la mia ignoranza in materia. Non ho idea di che tipo di relazione potresti trovare, francamente, il DNA fa cose diverse in organismi diversi

  15. falecius Says:

    Quindi i vertebrati sono, ad un certo livello, davvero più complessi degli artropodi o dei molluschi?
    È una cosa che avevo smesso di credere da un sacco di tempo, e invece me la confermi?
    E sono sempre i geni Hox a decidere che abbiamo due occhi, se ho capito bene?
    Io credevo (ricordi del liceo) che le cellule inziassero a “capire dove sono” a partire dalla differenziazione tra endotelio, esotelio e mesotelio. Interessante scoprire che invece la faccenda comincia già a livello di ovulo non fecondato…
    Ma questo vuol dire che una cellula staminale embrionale della “testa” non funionerebbe nel settore della coda?

  16. falecius Says:

    “endotelio, esotelio e mesotelio”
    scusa, volevo dire, endoderma, ectoderma e mesoderma.

  17. danilo Says:

    Beh, Falecius, è ovvio che serve un calcio d’inizio. Tutte le cellule, salvo mutazioni, hanno l’identico dna, perciò deve esserci qualcosa all’inizio che discrimini, altrimenti saremmo dei blob. No? E quel qualcosa deve essere precedente alla fecondazione, deve essere nella cellula uovo.
    Voglio dire, come fai, tu, cellula, a sapere dove sei e che geni devi attivare. Ti guardi in giro?
    Il tuo è un falso problema. I gradienti chimici nella cellula uovo lo risolvono elegantemente.
    Invece il problema della complessità, essendo essenzialmente filosofico, e quindi umano, è un tantinello più spinoso.
    Definisci “complessità”, perchè altrimenti sono obbligato a trovare gli artropodi _decisamente_ più complessi dei vertebrati.

  18. falecius Says:

    Danilo: non ho obiezioni ai grandienti cellulari, ovviamente. In generale, cerco di evitare le obiezioni alla realtà. È qualcosa che peggiora la fitness. :D
    Per quanto riguarda la complessità, mi riferivo al numero di geni Hox nei cordati.
    Mi stupisce il fatto che siano così numerosi nei cordati esattamente perché anche io avevo l’idea che gli artropodi fossero altrettanto se non più complessi.
    Non sono sicuro di saperti dare una buona definizione di complessità in genere, ma credo che ai fini di questo discorso si possa parlare di numero di differenziazioni funzionali di organi e tessuti, per esempio.
    Confesso che le mie conoscenze di biologia non mi permettono di dire cose più sensate su questo punto senza un alto rischio di cazzata.

  19. Creazionismo, evoluzionismo e relative teorie, topic unico. - Pagina 108 - Politica in Rete Forum Says:

    […] […]

  20. m.fisk Says:

    Mi associo ai complimenti: molto interessante e molto chiaro.

  21. paolo marongiu Says:

    Ho scoperto oggi questo blog.
    Complimenti, un post interessantissimo, ricco di informazioni effettivamente complicate ma spiegate con precisione e leggerezza.

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