Sistematica
Che cos'è la sistematica?
La Sistematica è definibile come quella disciplina, insita nel sistema delle Scienze Naturali, il cui compito è quello di definire i rapporti di parentela e la vicinanza evolutiva tra le specie, al fine, tra l'altro, di favorire lo sviluppo di un sistema di classificazione che si fondi su principi e basi di tipo naturale.
Sebbene il termine sia utilizzato spesso come sinonimo di tassonomia, tra queste due discipline esiste una sottile differenza, come rimarcato da Simpson nel 1961, in quanto la tassonomia rappresenta lo studio delle basi teoriche della classificazione, e di conseguenza anche l'elemento da cui si derivano le regole e i principi della classificazione stessa.
La sistematica, pertanto, diviene strumento a favore della tassonomia quando questa tende, come accade nelle più moderne tendenze, a rimarcare fedelmente la storia evolutiva delle specie.
Figura 1: Sistematica degli insetti (classificazione a livello di ordine).
Nascita della sistematica
Tradizionalmente si fa risalire ad Aristotele la nascita di un primo sforzo di natura filosofico/scientifica volto a definire una classificazione del mondo naturale secondo regole e principi ben delineati. Tale sforzo intellettuale, seppure caricato di una visione generalista, si dimostrava lontanissimo da ciò che la sistematica stessa richiede, cioè una definizione di rapporti di parentela tra le specie esaminate.
Questa circostanza, che rimarrà invariata fino all'avvento delle teorie di Lamark e Darwin, trova la sua giustificazione nella mancanza di un concetto di evoluzione e quindi dell'idea fuorviante della fissità e immutabilità dell'organizzazione della vita.
In un quadro come questo, non solo gli strumenti di indagine ma il punto di vista attraverso cui si dipanava l'indagine stessa rendevano impossibile il raggiungimento del proposito finale della sistematica. Ciononostante, le teorie Aristoteliche rimasero il punto di rifermento per la classificazione della natura fino alla stesura dell'opera di Linneo, il Systema Naturae del 1758.
Quest'ultimo, seppure condividendo il vizio di base della stessa teoria Aristotelica, ebbe il merito di ampliare enormemente il ventaglio delle specie descritte. Linneo riprese da Aristotele l'idea di dividere il mondo naturale in categorie gerarchiche, organizzandolo in modo tale che ogni organismo fosse inserito in una e solo una categoria per ogni grado gerarchico in un sistema coerente e organizzato.
Lamark e Darwin: il mondo scopre l'idea di evoluzione
Come abbiamo detto sopra, i tentativi di organizzare il mondo vivente in un sistema di classificazione organico risentivano di un errore basilare dovuto alla mancata definizione del concetto di evoluzione.
In un mondo naturale ritenuto immutabile, la similarità o le differenze tra organismi rimarcavano unicamente le caratteristiche morfologiche macroscopiche e mancavano totalmente di una spinta alla ricerca delle origini stesse dei caratteri che determinavano il raggruppamento di più specie nelle medesime categorie.
L'intuizione di una natura "in movimento", in cui nuovi caratteri potevano essere acquisiti e tramandati da una generazione ad un'altra, rappresentò un primo passo verso la definizione dei paradigmi della sistematica moderna. Lamark per primo ipotizzò un processo evolutivo che però si basava su principi fuorvianti: egli riteneva infatti che un individuo potesse acquisire un carattere fenotipico nuovo durate il corso della propria vita, in risposta a pressioni ambientali, e conseguentemente lasciarlo in eredità alla prole.
Tale meccanismo si discosta dalla più accreditata teoria dell'evoluzione di origine Darwiniana che vede la comparsa di nuovi caratteri trasmissibili alla prole come evento che accompagna la nascita stessa dell'individuo, in relazione alle mutazioni casuali del proprio DNA. Questo modello, che andava a combaciare sorprendentemente con le teorie della nascente genetica, indipendentemente realizzate da Mendel, dettava le basi per la definizione di rapporti di parentela tra le specie fondati sulle vicinanze evolutive.
La sistematica che da questi concetti prese forma andò quindi a sviluppare le categorie gerarchiche esaminando quei caratteri fenotipici che rappresentavano la prova di una storia evolutiva comune tra le specie.
Figura 2: Secondo Lamark i caratteri nuovi e vantaggiosi venivano acquisiti durante la vita degli individui e trasmessi alla prole; Darwin intuì che i caratteri ereditari fossero innati e la selezione naturale favoriva la permanenza di quelli più favorevoli.
Plesiomorfia, Apomorfia, Sinapomorfia
Alcuni dei concetti più importanti assorbiti dalla sistematica sono i seguenti:
- Plesiomorfia: presenza di caratteri antichi di un taxon mantenuti nei sui discendenti;
- Apomorfia: comparsa di un carattere nuovo acquisito per mutazione;
- Sinapomorfia: condivisione di una apomorfia da parte di un gruppo di specie che vanno a formare un clade.
L'analisi di questi tre concetti, basilari per la realizzazione di alberi filogenetici e quindi di classificazioni di tipo naturale, aiuta a rappresentare logicamente la definizione delle categorie gerarchiche di appartenenza delle diverse specie: un clade, secondo la tendenza moderna, è rappresentato da tutte le specie che condividono la presenza di uno specifico carattere comparso per mutazione ad un certo punto della storia di quel ramo evolutivo.
La specie più antica a presentare tale carattere è considerata la specie progenitrice di tutte quelle che, in seguito, lo conservano, e tutte insieme formano un raggruppamento che, per essere accettato come taxon in senso moderno, deve contenere tutti e solamente i discendenti di quel predecessore comune.
Un raggruppamento di questo tipo è definito monofiletico e si distingue da raggruppamenti "non naturali" quali quelli "parafiletici", in cui non tutti i discendenti di un antenato comune sono contenuti nel raggruppamento, e quelli "polifiletici", in cui confluiscono specie dalla storia evolutiva non comune.
Figura 3: Differenza tra Plesiomorfia e Sinapomorfia.
Clade monofiletici, parafiletici e polifiletici
Un tipico esempio di gruppo parafiletico può essere considerato quello dei rettili in senso tradizionale. Dal punto di vista evolutivo, infatti, anche gli uccelli sarebbero da includere nel clade dei rettili, in quanto discendenti di rettili propriamente detti, quali sono i Dinosauri.
Ciononostante, sebbene questo significhi ammettere un raggruppamento incompleto e quindi parafiletico, la distinzione degli uccelli in una classe a parte dei vertebrati viene spesso mantenuta, privilegiando la diversità raggiunta da questo specifico gruppo di animali rispetto a parenti ad essi più prossimi, a scapito delle evidenze di tipo evolutivo.
L'esistenza di clade polifiletici, invece, è ritenuta molto meno accettabile e la tendenza generale è di rivedere tali classificazioni in senso più rispondente alla rappresentazione naturale. I raggruppamenti polifiletici sono stati in genere il frutto di classificazioni morfologiche viziate da errori dovuti a fenomeni di convergenza adattativa, cioè quel fenomeno per cui lo stesso carattere morfologico appare in specie lontane evolutivamente in risposta alla medesima pressione evolutiva.
Oggi questo tipo di errore, in passato molto comune, è limato dalla nascita delle tecniche molecolari che ricercano le similitudini tra le specie non attraverso caratteri morfologici ma attraverso la presenza di mutazioni genetiche specifiche.
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