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già prima della diffusione delle teorie evoluzionistiche darwiniane avvenuta dopo la metà del secolo xix si erano intensificati gli studi di embriologia, cioè quella parte della biologia che studia lo sviluppo dell’uovo da cui provengono le cellule con cui sono costruiti gli organismi animali viventi. karl ernst von baer (1792-1876) studiò l’uovo degli animali vertebrati (ovvero forniti di ossa e cartilagini). robert remak (1815-1865) ed il già citato johannes müller ne studiarono lo sviluppo. intorno al 1843 si vide che l’uovo, passando per lo stadio della “gastrula”, piccola sacca ricoperta da strati di diversa consistenza, si differenziava in tre diversi tipi di cellula: l’ectoderma (strato esterno da cui si formano pelle e nervi), l’endoderma (strato interno da cui si forma l’apparato digerente) ed il mesoderma (lo strato intermedio da cui si formano gli altri organi). l’inglese t. h. huxley – 1825-1895 - (che abbiamo già visto come grande diffusore delle teorie darwiniane) stabilì intorno al 1849 che in alcuni invertebrati , come le meduse, esistono solo due differenziazioni cellulari. altri studiosi nel settore furono l’anti-evoluzionista agassiz (1807-1873) che isolò vari embrioni di varie specie, e l’evoluzionista tedesco ernst haeckel (1834-1919), allievo di müller, spesso schematico nelle ipotesi e nelle interpretazioni, ma ricco di osservazioni e notizie, e soprattutto instancabile sostenitore delle teorie darwiniane. queste teorie avevano avuto larga eco in germania, anche a causa del prevalere di un atteggiamento materialista, come già abbiamo visto nel numero dedicato ad helmholtz.
due allievi di haeckel, oscar e richard hartwig (1849-1922 e 1850-1937) classificarono gli animali in protozoi (unicellulari , cioè dotati di un solo tipo di cellula), e metazoi (pluricellulari): questi ultimi divisi in acelomati (con solo due tipi di cellule, come le meduse) e celomati dotati di strutture di cartilagini ed ossa. le strutture osseo-cartilaginee potevano essere molto elementari come quelle dell’anfiosso (un pesce studiato da alexandr kovalevskij, dotato solo di una specie di corda). al contrario, i vertebrati hanno strutture ossee complesse, ma gli embrioni sono dotati solo di una specie di corda come gli anfiossi, cioè come quelli di un animale meno sviluppato.
partendo da questi studi haeckel avanzò l’ipotesi (oggi considerata non valida) che lo sviluppo dell’embrione (“ontogenesi”) fosse una “ricapitolazione” dello sviluppo della specie attuato dalle generazioni di antenati per giungere a strutture più complesse (“filogenesi”). riteneva anche che vi fosse una tendenza naturale ad assumere certe forme per ragioni di struttura atomica sottostante (ipotesi che lo avvicinava alle idee di lamarck). sostenne apertamente che l’uomo aveva un antenato comune con le scimmie antropomorfe, e che le differenze tra l’uomo e gli altri animali erano solo quantitative, suscitando aspre polemiche e dibattiti.
un altro biologo tedesco walther flemming (1843-1915) aveva in quegli anni scoperto che nel nucleo della cellula si trovava una sostanza colorata che fu chiamata “cromatina”. quando le cellule si moltiplicavano dividendosi in due (“mitosi”), nella scissione si evidenziavano filamenti colorati che si distribuivano tra le nuove due cellule, chiamati poi nel 1888 “cromosomi” (dal greco antico: “corpi colorati”). oscar hartwig ipotizzò correttamente che filamenti diversi provenienti rispettivamente dall’uovo femminile e dallo sperma maschile dessero luogo alla fecondazione dell’uovo. richard hartwig parlò della formazione dello “zigote” dentro l’uovo femminile fecondato dallo sperma per l’unione di due cellule (una maschile, l’altra femminile) e che quindi raccoglie caratteristiche sia del maschio che della femmina. sia darwin che il filosofo spencer pensavano che in questi processi di riproduzione fossero presenti degli elementi invisibili addetti a trasmettere i caratteri ereditari che potevano subire variazioni.
questa impostazione fu condivisa dallo svizzero wilhelm naegeli (1817-1891), di cultura materialista e meccanicista, che ipotizzò la presenza di micelle sciolte (“idioplasma”) addette all’ereditarietà, che avrebbero formato delle reti. anch’egli riteneva che potesse esservi una tendenza naturale al perfezionamento delle specie influenzata da fattori ambientali. su questa stessa strada si pose il biologo tedesco august weismann (1834-1914), considerato il più brillante degli evoluzionisti moderni dopo darwin. egli ipotizzò che all’interno dell’uovo fossero giù presenti sia un plasma “somatico” che un plasma “germinale”. solo il secondo era addetto alla riproduzione e trasmetteva i caratteri ereditari ai nuovi nati. al suo interno sarebbero stati presenti micelle (“biofori”) che potevano essere soggette a variazioni (responsabili dell’evoluzione come nella teoria di darwin), sia dovute ad un mescolamento non equilibrato tra micelle maschili e femminili all’atto della fecondazione, sia per particolari situazioni ambientali durante lo stesso atto. ed infatti, come meglio vedremo parlando della biologia nel ‘900, oggi sappiamo che, mentre i cromosomi relativi a funzioni non riproduttive si trasmettono integri nella riproduzione cellulare, invece nelle singole cellule (del maschio e della femmina) addette alla riproduzione (uovo e sperma) il cromosoma si divide in due (“mitosi”) dando la possibilità alla ricomposizione durante la riproduzione sessuale di un unico nuovo cromosoma avente le caratteristiche sia della femmina che del maschio. è all’interno di questi cromosomi che sono presenti quegli elementi (filamenti di acido desossiribonucleico, o dna, misti a proteine) che possono subire variazioni evoluzionistiche.
l. geymonat, “storia del pensiero fil. e sc.”, op. cit. in bibl.
rba, “grandi idee della sc. – boltzmann”, op. cit. in bibl.
Già
prima della diffusione delle teorie evoluzionistiche darwiniane
avvenuta dopo la metà del secolo XIX
si erano intensificati gli studi di embriologia,
cioè quella parte della biologia che studia lo sviluppo dell’uovo
da cui provengono le cellule con cui sono costruiti gli organismi
animali viventi. Karl
Ernst Von Baer
(1792-1876) studiò l’uovo degli animali vertebrati (ovvero forniti
di ossa e cartilagini). Robert
Remak
(1815-1865) ed il già citato Johannes
Müller
ne studiarono lo sviluppo. Intorno al 1843 si vide che l’uovo,
passando per lo stadio della “Gastrula”,
piccola sacca ricoperta da strati di diversa consistenza, si
differenziava in tre diversi tipi di cellula: l’ectoderma
(strato
esterno da cui si formano pelle e nervi), l’endoderma
(strato
interno da cui si forma l’apparato digerente) ed il mesoderma
(lo strato intermedio da cui si formano gli altri organi). L’inglese
T.
H. Huxley
– 1825-1895 - (che abbiamo già visto come grande diffusore delle
teorie darwiniane) stabilì intorno al 1849 che in alcuni
invertebrati , come le meduse, esistono solo due differenziazioni
cellulari. Altri studiosi nel settore furono l’anti-evoluzionista
Agassiz
(1807-1873) che isolò vari embrioni di varie specie, e
l’evoluzionista tedesco Ernst
Haeckel
(1834-1919), allievo di Müller,
spesso schematico nelle ipotesi e nelle interpretazioni, ma ricco di
osservazioni e notizie, e soprattutto instancabile sostenitore delle
teorie darwiniane. Queste teorie avevano avuto larga eco in Germania,
anche a causa del prevalere di un atteggiamento materialista, come
già abbiamo visto nel numero dedicato ad Helmholtz.
Due
allievi di Haeckel, Oscar
e
Richard
Hartwig
(1849-1922 e 1850-1937) classificarono gli animali in protozoi
(unicellulari , cioè dotati di un solo tipo di cellula), e metazoi
(pluricellulari): questi ultimi divisi in acelomati
(con solo due tipi di cellule, come le meduse) e celomati
dotati di strutture di cartilagini ed ossa. Le strutture
osseo-cartilaginee potevano essere molto elementari come quelle
dell’anfiosso
(un pesce studiato da Alexandr
Kovalevskij,
dotato solo di una specie di corda). Al contrario, i vertebrati
hanno strutture ossee complesse,
ma gli embrioni sono dotati solo di una specie di corda come gli
anfiossi,
cioè come quelli di un animale meno sviluppato.
Partendo
da questi studi Haeckel avanzò l’ipotesi (oggi considerata non
valida) che lo sviluppo dell’embrione (“Ontogenesi”)
fosse una “ricapitolazione” dello sviluppo della specie attuato
dalle generazioni di antenati per giungere a strutture più complesse
(“Filogenesi”).
Riteneva anche che vi fosse una tendenza naturale ad assumere certe
forme per ragioni di struttura atomica sottostante (ipotesi che lo
avvicinava alle idee di Lamarck).
Sostenne apertamente che l’uomo aveva un
antenato comune con le
scimmie antropomorfe, e che le differenze tra l’uomo e gli altri
animali erano solo quantitative, suscitando aspre polemiche e
dibattiti.
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Un
altro biologo tedesco Walther
Flemming
(1843-1915) aveva in quegli anni scoperto che nel nucleo della
cellula si trovava una sostanza colorata che fu chiamata “Cromatina”.
Quando le cellule si moltiplicavano dividendosi in due (“mitosi”),
nella scissione si evidenziavano filamenti colorati che si
distribuivano tra le nuove due cellule, chiamati poi nel 1888
“Cromosomi”
(dal greco antico: “corpi colorati”). Oscar
Hartwig
ipotizzò correttamente che filamenti diversi provenienti
rispettivamente dall’uovo femminile e dallo sperma maschile dessero
luogo alla fecondazione dell’uovo. Richard
Hartwig parlò
della formazione dello “zigote”
dentro l’uovo femminile fecondato dallo sperma per l’unione di
due cellule (una maschile, l’altra femminile) e che quindi
raccoglie caratteristiche sia del maschio che della femmina. Sia
Darwin
che il filosofo Spencer
pensavano che in questi processi di riproduzione fossero presenti
degli elementi invisibili addetti a trasmettere i caratteri ereditari
che potevano subire variazioni.
Questa
impostazione fu condivisa dallo svizzero Wilhelm
Naegeli
(1817-1891),
di cultura materialista e meccanicista, che ipotizzò la presenza di
micelle sciolte (“Idioplasma”)
addette all’ereditarietà, che avrebbero formato delle reti.
Anch’egli riteneva che potesse esservi una tendenza naturale al
perfezionamento delle specie influenzata da fattori ambientali. Su
questa stessa strada si pose il biologo tedesco August
Weismann
(1834-1914),
considerato il più brillante degli evoluzionisti moderni dopo
Darwin. Egli ipotizzò che all’interno dell’uovo fossero giù
presenti sia un plasma “somatico” che un plasma “germinale”.
Solo il secondo era addetto alla riproduzione e trasmetteva i
caratteri ereditari ai nuovi nati. Al suo interno sarebbero stati
presenti micelle (“biofori”)
che potevano essere soggette a variazioni (responsabili
dell’evoluzione come nella teoria di Darwin), sia dovute ad un
mescolamento non equilibrato tra micelle maschili e femminili
all’atto della fecondazione, sia per particolari situazioni
ambientali durante lo stesso atto. Ed infatti, come meglio vedremo
parlando della biologia nel ‘900, oggi sappiamo che, mentre i
cromosomi relativi a funzioni non riproduttive si trasmettono integri
nella riproduzione cellulare, invece nelle singole cellule (del
maschio e della femmina) addette alla riproduzione (uovo e sperma) il
cromosoma si divide in due (“mitosi”)
dando la possibilità alla ricomposizione durante la riproduzione
sessuale di un unico nuovo cromosoma avente le caratteristiche sia
della femmina che del maschio. È
all’interno di questi cromosomi che sono presenti quegli elementi
(filamenti di acido
desossiribonucleico,
o DNA,
misti a proteine) che possono subire variazioni evoluzionistiche.
L.
Geymonat, “Storia del Pensiero Fil. e Sc.”, op. cit. in bibl.
RBA,
“Grandi Idee della Sc. – Boltzmann”, op. cit. in bibl.
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