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26 March 2017

Diverticoli devoniani e vita intelligente

«Non è curiosa l'evoluzione? Il nostro orecchio medio è una camera con un tubo che nel Devoniano serviva a respirare, dove alloggiano ossicini ridotti (incudine e martello) che nel Devoniano (e almeno fino al Triassico) servivano per muovere le mandibole, per masticare. Dentro il nostro organo auditivo abbiamo vestigi[a] di un sistema respiratorio e mandibolare paleozoici.»
 
In un post di ampio respiro, “Buena Vista”, ovvero: come imparammo a vedere e a riflettere meglio [edit] (sic), Andrea Cau tratteggia un affresco, dicevo, dal fascino reverenziale, che si sviluppa contemporaneamente su piani ancestrali e moderni, lungo direttrici insieme contingenti e geologiche.
 
L'ancestrale contingenza è quella di alcuni sarcopterigi paleozoici — pesci dotati di due sistemi di approvvigionamento del comburente: il solito, che preleva ossigeno dall'acqua tramite le branchie, ed uno più efficiente che lo preleva dall'aria usando un diverticolo del sistema digerente — che per meglio adattarsi ad acque basse, torbide e relativamente poco ossigenate avevano evoluto, attorno al passaggio fra il Devoniano Medio al Superiore, una posizione più dorsale per il loro spiracolo e per le orbite oculari, nonché un aumento di dimensione di quest'ultime.
 
La prospettiva moderna su scala geologica riguarda il drastico cambio di contesto che l'accesso al nuovo ambiente subaereo avrebbe comportato: da un mondo sensoriale limitato a pochi centimetri (non solo in termini visivi, anche in termini di linea laterale), cioè uno spazio di azione di pochi secondi, ridotto quindi a mere reazioni, rapidissime e immediate, cioè generali e semplici, ci si affacciava su un mondo più vasto, con visibilità a lungo raggio e spazi d'azione su tempi più lunghi, in cui ci si poteva concedere il lusso di comportamenti più elaborati, differenziati in base al contesto: un mondo, cioè, in cui un cervello più sviluppato poteva costituire vantaggio evolutivo.
 

18 February 2016

Darwin Day

Mi ero ripromesso di mantenere almeno per il 12 febbraio la tradizione del Darwin Day su questo blog, ma stento a mantenere una cadenza fissa anche solo annuale.
Il 15 febbraio, tre giorni dopo, in occasione del "Galileo Day", torna a circolare un vecchio articolo dell'Economist, As important as Darwin, ma ugualmente non riesco ad accodarmi in tempo.
Non ci riesco nemmeno il giorno dopo ancora, quando Prosopopea ci ricorda che il 16 febbraio cade l'anniversario di Haeckel, quello de "L'ontogenesi ricapitola la filogenesi" (sì, sì, lo so, non dite niente, l'ho già sgridato io che scrive su Facebook invece che sul blog...).
E nemmeno il giorno dopo ancora (metà febbraio è un brulicare di ricorrenze!) quando leggo che ricorre l'anniversario del giorno in cui, con la lingua in giova — serrata da una morsa perché non possa parlare — venne condotto in piazza Campo de' Fiori, denudato, legato a un palo e arso vivo Giordano Bruno.
E insomma, siamo già al 18, anzi tra poco è già il 19, se non mi sbrigo qui arriva addirittura il Rothbard Day e ci sono ancora tutte le ragnatele.
 
Mi limiterò ad una umile segnalazione da nature.com: What sparked the Cambrian explosion? — An evolutionary burst 540 million years ago filled the seas with an astonishing diversity of animals. The trigger behind that revolution is finally coming into focus.
 
Buon Darwin Day (in ritardo) a tutti!

15 February 2014

Darwin Day

Quest'anno arrivo in sfacciato ritardo. E sarà un post del tutto simbolico, scritto di fretta per non saltare completamente la ricorrenza
Lo spunto me lo offre proprio una delle tante celebrazioni di questi giorni, riportata qui di fianco. La quale mi fornisce il pretesto per tornare per l'ennesima volta su un tema ricorrente su questo blog, e cioè quello della critica alle definizioni riduzioniste di evoluzione darwiniana, con particolare riferimento alla diatriba Gould-Dawkins.
Davvero non è il più forte a sopravvivere? Davvero non è il più adatto all'ambiente? Davvero sopravvive solo chi è pronto al cambiamento? E se il cambiamento tarda ad arrivare?
E' un post simbolico, l'ho detto, per cui non mi dilungherò su temi che ho già toccato (nel Darwin Day di 6 anni fa, oppure in quello di 2 anni fa, oppure ancora chiacchierando con Danilo Avi...).
Mi limiterò a ribadire la mia convinzione che, semplicemente, l'evoluzione avviene — contemporaneamente — su molti piani diversi (gene, popolazione, specie...), che si intrecciano e rendono scorretta qualsiasi definizione concisa di evoluzione, la quale favorisce adattamenti ad ambienti specifici, ma asseconda pressioni selettive anche di natura non meramente ambientale (selezione sessuale, co-adattamento, simbiosi, pleiotropia...) ed è sottoposta anche a dinamiche non-adattive (flusso genico, deriva genetica, allometria...).
La plasticità di risposta al cambiamento, per tornare al pretesto di questo post, è certamente un altro fattore rilevante, ma è ugualmente riduttivo pensare di poter ricondurre tutto ad essa.
 
PS
Visto che ci sono ne approfitto per segnalare un trittico di post di Prosopopea — su facebook... grrrrrrrr!!!! — che non sfigurerebbero, soprattutto l'ultimo sul primo classificato, accanto ai vecchi e rimpianti post di tupaia: la Top 3 di animali con cui non vorreste avere una relazione: terzo, secondo e primo posto!

12 February 2013

Darwin Day

Quasi fuori tempo massimo, provo ad insistere nel tenere in vita la tradizione del Darwin Day, del tutto simbolicamente, limitandomi a qualche link.
E ho gioco facile, perché mi basta prendere come riferimento l'ottava edizione del carnevale della Fiera della biodiversità (secondo me in questi contesti il termine carnival non andava tradotto con carnevale...), questa volta ospitato dal Leucophaea di Marco Ferrari. Il quale, per l'occasione, firma anche un pezzo su Query Online, Ci stiamo evolvendo? che riprende proprio il tema di uno dei miei peraltro pochissimi post per il vecchio e ormai defunto progetto galileo, L’evoluzione dell’uomo si è fermata. Ma perchè, dove stava andando?.
In realtà di quest'ultima fiera della biodiversità non ho ancora fatto in tempo a leggere quasi niente, se non il contributo di Danilo Avi C’è più di un modo di essere su un’isola e i primi paragrafi del contributo di tupaia, Orribile insetto gigante risuscitato cerca casa accogliente (Dryococelus australis); ma potete precedermi sulla fiducia.

29 May 2012

Ciotole Gouldiane [era: Tom Waits [era: Serendipity]]

Continua la serie di post in risposta ad un commento del post precedente (si era già off-topic e la mia risposta si allungava...)
Ciò che evolve deve avere tre caratteristiche. Primo, deve esistere, secondo deve mantenere un’identità attraverso il tempo, terzo deve cambiare. Entità come specie, genere, famiglia e così via non esistono nella realtà, ma sono definibili solo arbitrariamente, perciò (e per altri motivi) le escluderei. L’individuo, o il gene, non hanno una continuità individuale nel tempo. L’individuo muore, il gene scompare oppure diventa un altro gene e non è più se stesso. Perciò li escluderei. (E’ da notare che ciò che evolve è ente diverso da ciò che viene selezionato, in quanto la selezione è sempre negativa, taglia e basta. Quindi l’individuo o il gene possono essere ciò che viene selezionato, ma non ciò che evolve). Direi che l’unico che può ambire al titolo è la popolazione, intesa come insieme di individui fra cui c’è scambio genico. Ancora meglio, il pool allelico della popolazione. Esiste, attraversa il tempo mantenendo una propria individualità, ma cambia mano a mano.
Non vorrei aprire un dibattito ontologico (quando scopri Quine, frasi come "per prima cosa qualcosa deve esistere", "sono definibili solo arbitrariamente, quindi non esistono", lasciano il tempo che trovano...), però, però...
Intendiamoci: a naso il tuo discorso mi piace e direi che mi trova perfettamente d'accordo.
Ma anche la vita, nel suo complesso, esiste, attraversa il tempo mantenendo una propria individualità, e cambia mano a mano.
Sì, questa mia è una provocazione, però la tua precisazione secondo cui ciò che viene selezionato è qualcosa di diverso da ciò che evolve mi insinua il dubbio se si stia discutendo di nomi o di cose.
Il dibattito Gould-Dawkins su quale sia il soggetto fondamentale dell'evoluzione non è un dibattito aristotelico sull'essenza e gli accidenti, ma cerca invece proprio di stabilire quale sia, se ci sia, un piano principale su cui agisce la selezione naturale. Volendo semplificare, per Dawkins la selezione non avviene a livello di specie, di gruppo né di individuo, ma a livello di gene (opportunamente definito in maniera intensiva come una qualsiasi porzione di DNA che sia abbastanza piccola da durare per un gran numero di generazioni e da essere distribuita in un gran numero di copie). Certamente se questa tesi, come si legge in giro, si traducesse semplicemente nel fatto che oggetto dell'evoluzione è solo la distribuzione di frequenza allelica di una popolazione, tu e Dawkins andreste felicemente a braccetto. Se poi si facesse notare che, nei casi più semplici, la tua definizione di popolazione come insieme di individui fra cui c’è scambio genico è ampiamente sovrapponibile all'usuale definizione di specie, anche Gould non ti riserverebbe sguardi troppo torvi.
Da una parte, la scoperta di DNA non-codificante, e più in generale la possibilità di analisi statistiche a livello di sequenze nucleotidiche, ha aperto le porte a tutto un modo, spesso fenotipicamente cieco, che si presta magnificamente all'approccio di Dawkins. Dall'altra (io cito sempre l'articolo con Lewontin I pennacchi di San Marco) è evidente che esistano spinte evolutive su piani così diversi (coadattamento, pleiotropia, flusso genico, simbiosi, deriva genetica, allometria...) che sarebbe ingenuo limitarsi ad un singolo approccio.
E allora certo, se consideriamo l'andamento temporale del pool allelico di una popolazione fra cui c'è scambio genico, potremo osservare precisamente, e magnificamente, un andamento evolutivo squisitamente darwiniano. Questo approccio, però, privilegiando il concetto di allele, ignora di principio tutte quelle dinamiche non-alleliche, su cui pure, seguendo Dawkins, si possono innestare meccanismi darwiniani di selezione.
Allo stesso modo, poi, è possibile montare un grandangolo sulla nostra prospettiva e considerare l'evoluzione di popolazioni, di specie, da un punto di vista che sì, potremmo dire ecologico e che sì, si presta bene ad un'analisi "banalmente" Malthusiana à la Lotka-Volterra, ma su cui potremmo ugualmente identificare, sul lungo periodo, dinamiche adattive di tipo darwiniano.
Sono d'accordo, puoi benissimo dire che per una gazzella il ghepardo è semplicemente un fattore ambientale e che i veri competitor della gazzella sono le gazzelle sue simili. Ma questa io la considero (semplicemente) una prospettiva in più (feconda e illuminante), non la prospettiva a cui ricondurre tutte le altre, a quel punto irrilevanti.
Per esempio, prendiamo la tua metafora delle ciotole adattive: è bellissima perché mette in evidenza l'esistenza di vincoli "genetici" (la compatibilità o la competizione fra alcuni caratteri funzionali espressi da certi geni che "compongono" lo stesso organismo) che possono essere altrettanto o addirittura più forti di vincoli più "visibili" come certe caratteristiche ambientali o l'esistenza di determinati predatori o competitori ecologici — a questo proposito mi vengono sempre in mente gli esempi di Diamond sul fatto che zebre, rinoceronti e leoni della savana, potenzialmente utili come animali da macello o da forza lavoro, non sono stati domesticati perché, a differenza delle specie della mezzaluna fertile, non esiste una mutazione capace di renderli mansueti, di farli accoppiare in cattività e di farli convivere in branchi ad alta densità abitativa (le stalle negli insediamenti umani).
Però questo non toglie che, accanto a questi vincoli genetici, gli altri vincoli restino, ed ha poco senso zoomare sempre a livello allelico per descrivere forzanti ecologiche, fisiche, geometriche, che si esplicano a livello di singolo individuo, di popolazione o di specie.

12 February 2012

Darwin Day

Non è morto, s'era detto, questo blog.
Provo a confortare questa tesi oggi, riprendendo (l'impegno) ad onorare il Darwin day (un solo post all'anno, dai, ce la posso fare...).
E poiché chi passa da queste parti, insomma, siamo tutti darwinisti fino alle ossa, posso permettermi di celebrare Carletto segnalando un aspetto ancora controverso fra i tanti meccanismi in gioco nell'evoluzione delle specie.
Delle specie?
Sì, l'aspetto su cui volevo darvi qualche spunto di riflessione è proprio la questione del "cosa sono ad evolvere, le specie? le popolazioni? i fenotipi (estesi)? i geni?"
 
Come sapete sono di religione Gouldiana: l'idea che mi sono fatto è che non c'è una risposta univoca a questa domanda, e che l'evoluzione avviene, contemporaneamente, su piani differenti, con tempi, intensità e modi diversi e specifici. L'idea di un'evoluzione gene-centrica resa popolare da Dawkins rappresenterebbe, dunque, solamente uno di questi meccanismi (certamente impossibile da immaginare per Darwin stesso), ma trovo ingenuo e semplicistico elevarlo ad unico riferimento ultimo per qualsiasi dinamica evolutiva.
In particolare, uno degli aspetti che più mi lascia insoddisfatto è la selezione per parentela (kin-selection).
Ne avevo già parlato a suo tempo (ormai più di quattro anni fa!) in Dawkins contro Gould, da cui era anche scaturita un'interessante discussione con ospiti illustrissimi. Di recente mi è capitato di tornare sul tema leggendone su Leucophaea. L'articolo principale citato da Marco, M. Nowak, C. Tarnita, E. Wilson, The evolution of eusociality (pullicato su Nature quest'estate e di cui potete recuperare il PDF grazie a Google Scholar), sfonda, per quanto mi riguarda, una porta aperta (leggetevi, nel bellissimo post di Marco, chi era il Wilson che firma l'articolo...) anche se vorrei trovare il tempo di leggermi la rassegna citata da Marco, S. A. West, A. S. Griffin, A. Gardner, Social semantics: altruism, cooperation, mutualism, strong reciprocity and group selection, e le repliche all'articolo di Nowak, giusto per sentire anche l'altra campana...
 
Di un tema simile aveva parlato anche tupaia, proprio lo scorso Darwin day (sì, lo so, significa un'anno fa...), in un suo bellissimo post, Le specie egoiste, scritto a quattro mani con Danilo Avi — a proposito di tupaia, Marco nel suo post che ho citato qui sopra accenna all'eterocefalo glabro linkando l'articolo di wikipedia... invece che il bellissimo post di tupaia I wurstel con i denti! Lo scorso Darwin day, dicevo, tupaia e Danilo provano a guardare l'evoluzione naturale da una prospettiva di competizione intraspecifica, in contrapposizione all'usuale competizione interspecifica. E l'insight, per quel che mi riguarda, è davvero notevole: uno dei punti “vuoti” de Il gene egoista era proprio il fatto di partire dalla riproduzione sessuata, e utilizzarla come elemento chiave (la competizione fra alleli), senza però spiegarla. Del resto, nell’usuale interpretazione dell’evoluzione come della “sopravvivenza del più adatto”, la giustificazione della riproduzione sessuata arranca un po’, visto che il suo vantaggio (la maggior variabilità genetica e dunque una maggior capacità di far fronte a cambiamenti ambientali imprevisti) riguarda la specie intera e non il singolo individuo. Invece leggendo il post dell'orologiaio miope (e in particolare l’esempio degli insetti e della partogenesi) mi sembra quasi che le cose tornino magistralmente: la riproduzione sessuata è un meccanismo capace di portare vantaggio al singolo allele, nella misura in cui crea una diversificazione nel panorama competitivo intraspecifico. Sicuramente è una prospettiva da approfondire, ma è la prima volta che leggo una possibile spiegazione della nascita della rirproduzione sessuata che non mi lascia retrogusti di insoddisfazione.
Buon Darwin day a tutti!

20 May 2009

Stephen Jay Gould

Un passaggio veloce, giusto il tempo per unirmi anch'io, con Marco, al ricordo di un grande: Stephen Jay Gould.
Lo conobbi per la prima volta con Questa idea della vita, ma conservo per sempre ricordi specifici per quasi tutti gli innumerevoli saggi che ho avuto modo di leggere, ciascuno frutto succoso capace di estasiarti parola dopo parola con un inconfondibile sintesi di intelligenza e stupore, con quella sua capacità di andare a fondo e di darti allo stesso tempo un respiro di grande vastità.
Marco mi perdonerà se gli rubo le parole per descrivere precisamente la sua stessa riverenza nei confronti di Gould. Se gli rubo le parole per ricordare la sua prosa quasi mantrica, la sua abitudine a scavare le motivazioni più profonde, soprattutto storicizzando ogni vita e ogni pensiero e per rimanere come lui compiaciuto che dai suoi articoli sono nati blog, libri, ragionamenti e ipotesi-teorie; alla faccia della divulgazione che non serve a niente.
Come Marco, oggi metto anch'io da parte qualche personale divergenza di opinioni, incapace comunque di intaccare anche solo minimamente la singolare venerazione che nutro nei suoi confronti.

04 March 2009

Chi vuol essere evoluzionsta

A 200 anni dalla nascita di Darwin e a 150 dalla pubblicazione dell'Origine delle specie, Galileo, giornale di scienza e problemi globali, mette alla prova i suoi lettori e propone dieci quesiti sul celebre naturalista inglese e sulle sue teorie.

02 February 2009

Darwin fra le stelle

Dopo Rovelli, l'estate scorsa ho avuto modo di apprezzare molto il suo amico Lee Smolin nel bellissimo Three Roads to Quantum Gravity. Lo stesso Lee Smolin che ha proposto la teoria della selezione naturale cosmologica di cui parlo su Progetto Darwin.
Devo confessare che all'inizio ho storto il naso: Smolin mi aveva fatto un'ottima impressione, ma qul nome pomposo, selezione naturale cosmologica, sembrava alludere troppo ad uno di quei tanti tentativi, maldestri e inappropriati, di sovrapporre due ambiti molto distanti, e quindi apparentemente scorrelati, quali la cosmologia e la biologia. Lasciava immaginare uno di quegli approcci "finalistici" alla cosmologia che vanno sotto il nome generico di principio antropico e che, per così dire, non trovano proprio il classico consenso universale della comunità scientifica.
Ma ho dovuto ricredermi presto: la selezione naturale cosmologica rappresenta forse l'unico caso di applicazione rigorosa — addirittura falsificabile — dei principi più generali della teoria di Darwin in un ambito diverso da quello biologico.
Ne riporto dunque, per sommi capi, le idee principali. Il taglio sarà divulgativo (non che io ne abbia una conoscenza molto più approfondita...), il riferimento originale che ho seguito è l'articolo di Smolin stesso: The status of cosmological natural selection.
 
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La motivazione principale che ha spinto a formulare la selezione naturale cosmologica — motivazione che è all'origine anche di quasi tutte le versioni del principio antropico — è il cosiddetto problema della sintonizzazione fine (fine tuning); la constatazione, cioè, che i parametri fondamentali del modello standard delle particelle elementari e della cosmologia sembrano assumere valori numerici "molto particolari", nel senso che una loro anche piccolissima modifica distruggerebbe il delicatissimo equilibrio di processi che hanno portato alla formazione nell'universo di una grande quantità di stelle dalla vita molto lunga e ridurrebbe drasticamente l'enorme varietà chimica degli elementi che invece osserviamo — e che consideriamo fondamentale per lo sviluppo della vita così come la conosciamo.
L'obiezione più elementare al considerare questa circostanza come un problema da spiegare, e cioè che le costanti fondamentali sono quelle che sono e, proprio perchè costanti, non possono cambiare, viene notevolmente ridimensionata da una caratteristica che ha la teoria più accreditata per spiegare il modello standard a un livello più profondo: la cosiddetta teoria delle stringhe. Senza entrare nei dettagli, la teoria delle stringhe ha una forma del tutto generale in cui il modello standard e le sue costanti fondamentali discendono in maniera contingente, non necessaria, a seconda dello stato in cui si trova — concedetemi questa concisa terminologia tecnica da considerare come espressione evocativa — la geometria del background spazio-temporale. L'idea, dunque, è che le costanti fondamentali dell'universo avrebbero potuto davvero essere diverse (e magari lo sono, in remote regioni dell'universo); e quindi la domanda sul perchè, allora, abbiano assunto proprio questi valori e non altri, appare sotto una luce meno speculativa, meno, per così dire, metafisica, e può legittimamente aspirare a diventare, un giorno, parte integrante dell'ambito di indagine della fisica — esattamente com'è successo per la cosmologia stessa, entrata a buon diritto nei programmi di ricerca in fisica nella prima metà del secolo scorso dopo la scoperta della legge di Hubble, della radiazione cosmica di fondo, e delle prime stime sull'abbondanza cosmica degli elementi.
In questo contesto, dunque, appare più accettabile il ragionamento alla base di tutte le varie forme di principio antropico, le quali pretendono di giustificare a posteriori la "straordinarietà" dei particolari valori assunti dalle costanti del modello standard basandosi semplicemente sul fatto che, letteralmente, altrimenti non saremmo qui a discuterne. Ma la sterilità di tutte le varie forme di principio antropico sta nel fatto che esse si limitano a questa mera "giustificazione" del fine tuning, senza alcuna possibilità di fare alcuna previsione specifica che possa essere verificata o falsificata.
Su questo, invece, la selezione naturale cosmologica è profondamente diversa.
 
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Forti, dunque, delle possibilità teoriche offerte dalla teoria delle stringhe, consideriamo uno "spazio", un insieme astratto di diversi "modelli standard" così come sono ammessi dalla teoria. I presupposti essenziali di una qualsiasi teoria di selezione naturale cosmologica sono essenzialmente due, in stretta analogia con l'evoluzione nella biosfera. Da una parte deve esistere una "popolazione" di questi universi possibili, ciascuno con una sua probabilità più o meno elevata di "presentarsi" (l'equivalente di una popolazione di individui biologici sulla Terra). Dall'altra deve esistere un processo capace di generare un'evoluzione in quella popolazione di universi, un processo che coinvolga la "nascita" ed eventualmente la "morte" di questi universi, in modo tale che la distrubuzione della popolazione di universi possa cambiare nel tempo a seconda di quali universi nascano più frequentemente e quali meno.
Ma perchè da una teoria del genere si possano dedurre delle conseguenze falsificabili devono verificarsi ulteriori condizioni.
Innanzitutto il processo evolutivo deve condurre ad una popolazione di universi distribuita in maniera molto particolare, altamente non casuale, in modo da poterla riconoscere proprio sulla base delle sue caratteristiche. In particolare devono esserci delle quantità misurabili del nostro universo che risultano molto frequenti negli universi della popolazione a cui si giunge con il processo di evoluzione: in questo modo possiamo dire che il processo di evoluzione della nostra teoria spiega il valore di quella quantità che misuriamo nel nostro universo. Ma non basta: devono esserci delle altre quantità misurabili del nostro universo, ma che non sono ancora state misurate, che risultino anch'esse molto frequenti negli universi della popolazione a cui si giunge con il processo di evoluzione della nostra teoria: in questo modo possiamo dire che la nostra teoria prevede che il nostro universo presenti queste altre quantità misurabili.
Basta? No: per poter dire di essere davvero davanti a una possibile spiegazione del fine tuning, i meccanismi di questo processo di selezione devono essere estremamente sensibili a quelle caratteristiche peculiari (l'esistenza di una chimica complessa e di molte stelle a vita lunga) su cui le costanti del modello standard si sono così finemente sintonizzate.
Notate bene che queste ultime condizioni non fanno alcun riferimento ai dettagli della teoria delle stringhe che sta alla base della possibilità di avere diversi costanti per il modello standard, mentre fanno riferimento solo alle caratteristiche del modello standard che si intende spiegare. E questo è del tutto analogo al caso biologico, in cui è possibile fare previsioni verificabili senza conoscere alcunchè di genetica molecolare — anzi, storicamente è successo proprio così!
 
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Ebbene, la selezione naturale cosmologica non è nient'altro che un esempio — l'unico, al momento — di possibile meccanismo di selezione che soddisfa i criteri che abbiamo descritto. La sua enorme importanza, indipendentemente dal fatto che un giorno verrà o meno falsificata, sta proprio nel fatto che dimostra la possibilità di avere una spiegazione del fine tuning che fa previsioni falsificabili.
Ecco quali sono i suoi assunti e meccanismi di base.
La prima assunzione fondamentale è che il Mondo consiste in un insieme di universi come quello in cui viviamo, ciascuno caratterizzato da un particolare stato del background spazio-temporale della teoria di stringhe che descrive tutti gli universi possibili e dunque da particolari valori di quelle che chiamiamo costanti fondamentali del nostro modello standard.
L'altra assunzione fondamentale riguarda la creazione di nuovi universi. Questi nascerebbero come stato inziale di un Big Bang a partire dalle singolarità che si trovano al centro dei buchi neri presenti in altri universi. In particolare si assume che il meccanismo di generazione è tale per cui il nuovo universo avrà costanti fondamentali solo leggermente diverse da quelle dell'universo che contiene il buco nero che lo ha generato.
Già si delinea quale sarà la situazione a cui si arriva partendo da simili assunzioni. Poichè gli universi capaci di generare più buchi neri avranno generato più universi a sè simili, la popolazioni di universi a cui arriveremo in breve sarà costituita per la stragrande maggioranza proprio da quegli universi che sono capaci di generare più buchi neri.
Più rigorosamente, esiste quella che un biologo evoluzionista chiamerebbe la fitness function di ogni universo. Chiamiamo c la "configurazione" di un universo, i valori delle sue costanti fondamentali, e chiamiamo B(c) proprio il numero medio di buchi neri che un universo di tipo c produce nella sua vita. Si può allora dimostrare che, in condizioni del tutto generali, un meccanismo di generazione come quello che abbiamo descritto conduce in breve tempo ad una popolazione di universi in cui la stragrande maggioranza delle configurazioni c è vicina a un massimo locale di B(c).
Un universo scelto a caso in questa popolazione avrà dunque questa importante caratteristica: qualsiasi piccolo cambiamento nella sua configurazione c potrà solo lasciare B(c) invariato oppure diminuirlo. Assumendo quindi che il nostro universo sia scelto a caso, la previsione fondamentale della selezione naturale cosmologica è che non ci sia essenzialmente alcuna possibilità di aumentare il numero di buchi neri prodotti da nostro universo spostando qualche costante fondamentale del modello standard.
 
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Vediamo ora quali sono le conseguenze di questa previsione fondamentale, sia in termini di spiegazioni e sia in termini di previsioni che questo modello presuppone.
La selezione naturale cosmologica, se si dimostrasse corretta, spiegherebbe il fine tuning perchè la formazione di stelle di grande massa, necessarie per la formazione di buchi neri astronomici, si basa sulla chimica del carbonio, e per ben due motivi. Il primo è che il meccanismo principale di raffreddamento delle gigantesche nubi di gas dove si formano le stesse di grande massa è proprio l'emissione di radiazione da moto vibrazionale delle molecole di ossido di carbonio. Il secondo è che ghiaccio e polvere di carbonio costituiscono anche un'efficace schermo alla radiazione ultravioletta per queste nubi. La selezione naturale cosmologica, cioè, sarebbe in grado di spiegare come mai l'universo sembra così finemente sintonizzato sulla possibilità di esistenza delle stelle e della chimica del carbonio senza far alcun riferimento diretto all'esistenza della vita e all'uomo. E spiegherebbe anche altre particolari coincidenze come il fatto che la costante di Fermi abbia precisamente il valore giusto perchè funzioni il meccanismo delle supernovae.
Ma veniamo alle previsioni della selezione naturale cosmologica.
Una di queste riguarda un limite superiore per la massa delle stelle di neutroni. Non entreremo nei dettagli, ma il punto è che la massa delle stelle di neutroni è legata alla massa dei mesoni K e la presenza di stelle di neutroni molto pesanti sarebbe un'indicazione del fatto che, potendo variare la massa dei mesoni K, si formerebbero molti più buchi neri di quelli che si formano col valore che ha nel nostro universo. Al momento tutte le stelle di neutroni sembrano avere una massa inferiore a questo limite, ma basterebbe una singola osservazione di una stella di neutroni più pesante per falsificare la selezione naturale cosmologica.
Un'altra previsione è ancora più tecnica. Solo per citarla, riguarda alcune caratteristiche dei modelli di universo inflazionario, che devono soddisfare alcune particolari caratteristiche per non consentire, variando alcune costanti fondamentali, di aumentare la probabilità di formazione di buchi neri. Al momento, tutte le indicazioni indirette indicano che i modelli di universo inflazionario soddisfano le condizioni previste dalla selezione naturale cosmologica
Un'ulteriore previsione riguarda la formazione di stelle nelle fasi primordiali dell'universo. La selezione naturale cosmologica verrebbe infatti falsificata se ci fossero modalità di formazione di stelle diverse da quelle che osserviamo, che non si basassero ad esempio sulla chimica del carbonio. Ma in questo caso tali meccanismi sarebbero stati all'opera nelle fasi primordiali dell'universo, quando ancora carbonio e ossigeno non erano stati prodotti in grande quantità. E dunque in quelle fasi primordiali dovevano esserci molte supernove che potremmo osservare oggi guardando a grandi distanze (siccome la velocità della luce è finita, guardare a grandi distanze significa guardare a fasi passate della vita dell'universo). Finora le osservazioni non hanno indicazioni in questo senso.
 
   —   ∴   —   
 
Al momento, dunque, la teoria della selezione naturale cosmologica non è stata ancora falsificata dalle osservazioni sperimentali. Ma l'importanza di questo modello rimarrebbe anche nell'eventualità che in futuro questo dovesse succedere. Essa ha fornito il primo esempio concreto di teoria capace di affrontare in problema del fine tuning in cosmologia in modo tale da fornire previsioni falsificabili e senza invocare alcun principio antropico.

13 January 2009

Progetto Galileo e Progetto Darwin 2009

Per vostra informazione, oggi è uscito il mio secondo contributo a Progetto Galileo.
Ma la vera notizia è la partenza dell'iniziativa Progetto Darwin 2009: una serie di articoli sull’evoluzionismo che verranno pubblicati nei prossimi mesi per festeggiare i 200 anni dalla nascita di Carletto Darwin e i 150 anni dalla pubblicazione del suo L'origine delle specie. Ci saranno articoli non solo dal punto di vista scientifico e divulgativo, ma anche da punti di vista inusuali e speriamo interessanti.
Sì, a un certo punto potrebbe anche comparire un mio pezzo, ma gli altri saranno sicuramente molto meglio: non perdeteveli!
 
PS/UPDATE
Oggi è già uscito il primo pezzo!

05 June 2008

la singolarità sbagliata

Grazie a Moto browniano vengo a sapere del report di IEEE spectrum online su questa mitica singolarità tecnologica. In fondo in fondo, penultimo, c'è forse l'articolo più interessante di tutti quelli presentati (non che li abbia letti, in realtà...), che si riassume così: The story of the Singularity is sweeping, dramatic, simple — and wrong.

14 May 2008

oh tempo le tue piramidi

Lo so, mi ripeto, ma davvero non capisco come faccia certaggente a trovare il tempo addirittura per pubblicare periodicamente un podcast!
Invece di limitarmi ad aggiungerlo ai miei suggerimenti di letture, comincio col mettere da parte un link col proposito di scriverci due righe di commento in un post, e poi un altro link, e poi un altro ancora... e alla fine [›››] mi rassegno a buttarli tutti insieme qui, pur a distanza di settimane dalla loro pubblicazione, giusto per liberare il mio google-reader da una marea di righe "unread" ormai diventate insopportabili, e non lasciare che la fatica di sopportarle per tutto questo tempo fosse completamente vana.
In ordine sparso, dunque, devo limitarmi a segnalare:e a informarvi che con la nuova versione di (k)ubuntu e con l'ultima versione dei driver ATI, sono finalmente riuscito a far funzionare compiz-fusion anche sul portatile, ho risolto i problemi di sospensione/ibernazione e ora sprizzo gioia da tutti i pori! :)

17 March 2008

Non-Overlapping Magisteria

Finalmente trovo il tempo di commentare la mia lettura, ormai lontana nel tempo, del Nonoverlapping magisteria di Gould.
Ecco quel che penso sulla questione.
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Accettiamo pure la distinzione terminologica di Gould e dei suoi magisteri: da una parte l'universo empirico, quel tessuto grigio, nero di fatti e bianco di convenzioni, e dall'altra il mondo di valori, significato e scopo. Ebbene, l'ingenuità più clamorosa di Gould, quasi grossolana, è quella di pensare che tale distinzione valga anche per scienza e religione, e in particolare che la religione limiterebbe il suo magistero alla sfera dei valori.
 
A margine di tutto ciò, al di là di scienza e fede, ci sarebbe anche la piccola sfocatura del pensare che quello empirico e quello dei valori siano davvero mondi separati privi di qualsiasi rapporto reciproco. Parlo di piccola sfocatura perchè le posizioni di Gould a riguardo sono sacrosante. Mi riferisco a quelle posizioni espresse tante volte in molti suoi saggi, ma non in NOMA, contro i ricorrenti tentativi di basare scelte politiche, etiche e morali (spesso di orientamento razzista) sulla base di (presunte) scoperte scientifiche (soprattutto in campo biologico, antropologico e/o etnologico). Su questi temi mi trovo in accordo con Gould senza riserve. Cito Schrödinger solo perchè ho a portata di mano il suo efficace compendio di quella che credo sia anche la posizione di Gould, che condivido:
La vita ha valore in sé. “Rispettare la vita”, così ha compendiato Albert Schweitzer il precetto fondamentale della morale. La natura non ha alcun rispetto per la vita e si comporta con essa come se avesse da fare con ciò che vale di meno al mondo. Prodotta milioni di volte, la più gran parte di essa è tuttavia nuovamente distrutta o data in pasto come preda ad altre vite. Proprio questo è il metodo principale per produrre nuove forme di vita. “Non devi torturare. Non devi infliggere dolore.” La natura non sa nulla di tutto ciò. Le sue creature sono destinate al martirio reciproco, in una lotta continua. “Non vi è nulla né di buono né di cattivo, ma il pensiero rende le cose tali.” Nessun fatto naturale è in se stesso buono o cattivo, e nemmeno bello o brutto. I valori mancano. I valori, e in modo particolare lo scopo e il significato. La natura non agisce finalisticamente. Se parliamo dell’adattamento di un organismo all’ambiente, sappiamo che questo è solo un modo di esprimerci che ci riesce comodo. Se prendiamo la cosa alla lettera, restando nell’àmbito della nostra immagine del mondo, c’inganniamo. In quest’immagine tutto è collegato in maniera strettamente causale.
In questo senso Gould ha ragione da vendere: diffidate da coloro che cercano di convincervi che la loro morale è quella "naturale" o che sarebbe "innaturale" una posizione diversa dalla loro. Soprattutto se non hanno altra argomentazione che questa.
Ma, fermo restando tutto ciò, strettamente parlando non è vero — ed è questa la piccola sfocatura — che il mondo dei valori è rigorosamente separato dal mondo empirico. Certo, il giudizio di valore, ad esempio su un assassino, spetta solo a noi, non è racchiuso nei fatti bruti (sic) dell'assassinio in sè; ma certamente per noi che emettiamo il giudizio sarà ugualmente fondamentale la conoscenza del fatto empirico (è stato davvero lui ad uccidere? come ha ucciso? etc, etc...). L'esempio dell'assassino può sembrare banale, ma si pensi a "descrizioni empiriche" riguardanti lo sviluppo embrionale: la scienza non è chiamata a dare giudizi, solo a descrivere i fatti, ma se emergono particolari nuovi su quei fatti e la loro descrizione "scientifica" cambia, è evidente che anche i nostri giudizi di valore possono uscirne modificati.
 
Ora, per tornare a bomba, questa sorta di subordinazione dei valori alla conoscenza (se la nostra conoscenza cambia, possono cambiare i nostri giudizi, ma non viceversa) è, in fondo, precisamente il motivo per cui gli ambiti religiosi non si limitano affatto alla sfera morale.
 
C'è una famosa contraddizione che riguarda le morali "religiose" e che può essere esposta in maniera semplicissima: uccidere è male perchè lo vieta Dio, o Dio vieta di uccidere perchè è male?
In realtà la contraddizione si scioglie subito in paradosso nonappena ci si rende conto che il quadro generale etico-morale cui il fedele deve (o vuole) attenersi non viene calato da solo dall'alto dei comandamenti divini. Il metro di giudizio che viene professato discende da — o quantomeno va a braccietto con — una concezione completa della realtà: poiché la religione afferma che (Dio le ha rivelato che) l’uomo ha determinate caratteristiche e non altre, che il mondo ha una certa natura e non un'altra, allora è giusto e naturale comportarsi in quel particolare modo piuttosto che in un altro. La religione fornisce un quadro completo, unitario e organico della realtà e dell’uomo.
Di più: in questa cosmologia completa di fatti e valori, quasi sempre sono i fatti, e non i valori, a costituire il messaggio fondante della religione, che sarebbe completamente snaturata se fosse ridotta a mero "contesto empirico" alla propria legge morale. Il cuore del cristianesimo è un fatto concreto — la resurrezione, di Cristo 2000 anni fa e nostra alla fine dei tempi — mentre la scala di valori che ne deriva rappresenta un elemento, se non secondario, appunto "derivato", subordinato.
Tutto questo confuta senza ombra di dubbio l'idea di Gould degli ambiti separati: c'è una sovrapposizione chiara e lampante, un vero e proprio conflitto di interessi fra scienza e religione. Un conflitto dovuto non a giudizi di valore della scienza, alla quale sono completamente estranei, ma ad affermazioni empiriche delle religioni.
 
Visto che ormai sono in ballo, faccio un altro passo, piccolo a questo punto, che dall'evidenza di questa sovrapposizione passa facilmente a scoprire la contraddizione fra scienza e fede. Acettata la sovrapposizione di ambiti, sorge infatti il problema dell'accordo nel merito: il problema dell'eventuale conciliazione fra l'immagine empirica del mondo suggerita dalla scienza in un particolare momento storico, e quella professata — da sempre? — dalla religione.
Ma qui il gioco, come dicevo, è facile. Mi basterebbe fare l'Odifreddi della situazione e citare, ad esempio, le affermazioni sulla verginità di Maria o sulla transustanziazione dell'eucarestia durante la consacrazione — che tra l'altro presuppone una concezione delle cose fatta di sinolo fra forma e sostanza, che è del tutto estranea all'attuale immagine scientifica del mondo. Ma il problema si pone anche se ci limitiamo ad affermazioni più generiche come l'esistenza di Dio stesso o il concetto di anima, l'idea che qualcosa di noi possa sopravvivere alla nostra morte. Tali affermazioni empiriche possono essere apparentemente non in contrasto con la concezione scientifica del mondo (effettivamente la scienza non ha dimostrato esplicitamente e specificatamente che i corpi non potranno resuscitare) oppure possono essere completamente contrarie ad essa (l’età del nostro pianeta, la posizione cosmologica da esso occupata). Nel primo caso vengono accettate (oserei dire ingenuamente) in quanto non apertamente in contraddizione (ma a costo di quali contorti espedienti riconciliatori, a quale prezzo intellettuale!). Nel secondo caso, poichè è costretta a cedere l’affermazione religiosa — non si può sbattere contro un muro e continuare a dire «non esiste» a lungo! — ci si giustifica con una interpretazione allegorica e simbolica di quelle stesse affermazioni.
In definitiva, il fatto stesso che, checché ne dica Gould, le grandi religioni cristiane guardino con grande perplessità (per usare un eufemismo e conceder loro il beneficio del dubbio) alla teoria dell'evoluzione naturale è dovuto a nient'altro che al suo essere in qualche modo in contraddizione con la loro concezione del mondo empirico secondo cui ci sarebbe una differenza (essenziale, fondamentale, ontologica, soprannaturale) fra gli uomini e gli animali, diversa e non solo per grado da qualsiasi altra differenza possa invece sussistere fra i diversi animali.
 
PS
Basterebbero tutto ciò, ma accanto alle singole questioni di merito, in cui uno può mettersi d'impegno e ogni volta cercare una conciliazione, c'è infine anche una questione di metodo: da una parte abbiamo la verità assoluta e rivelata, dall'altra una continua ricerca di essa, senza pretese e senza privilegi di autorità.
In linea di principio uno potrebbe pensare che non si tratti di una differenza problematica: dopotutto, nonostante la spettacolare fecondità del metodo galileiano, il cammino percorso dovrebbe essre irrilevante rispetto alla meta raggiunta: se con la ricerca scientifica ho (ri)trovato la verità rivelata, non ho contraddizioni da risolvere. Ma è una scelta difficile e delicata, perchè lascia ogni volta nel dubbio che tutto il castello crolli all'arrivo di una nuova scoperta che cambi l'immagine scientifica del mondo. O, nella convinzione di fede che una simile eventualità non possa mai verificarsi, rende inutile la ricerca scientifica di una verità già posseduta.

11 February 2008

Darwin day: i pennacchi di San Marco

Quest'anno, a differenza dell'anno scorso, vorrei cogliere l'occasione del Darwin Day per segnalarvi la versione online di un celebre articolo di Stephen Jay Gould e Richard Lewontin che vi propongo:
 
I pennacchi di San Marco e il paradigma di Pangloss
 
L'aria che si respira in queste poche pagine è davvero lontana anni luce da quella de Il gene egoista. Non è questione di mettere in discussione come errati singoli fenomeni e le loro spiegazioni, come l'interessante concetto di fenotipo esteso, quanto quello di capire qual è l'ordine di importanza, in generale, nella storia della vita sulla Terra, delle spinte adattive rispetto a meccanismi evolutivi di tipo non-adattivo (deriva genetica, allometria, et cetera...).
Per chi non ha mai letto niente di Gould, queste poche pagine possono rappresentare l'occasione per un invitante assaggio della sua prosa.
 
L'UARR di Milano organizza per il Darwin Day una conferenza il 20 febbraio; se invece siete dalle parti di Roma, potete partire da qui; del resto febbraio è un mese ricco di appuntamenti... :)
 
PS
Sullo SWIF potete anche trovare un'intera sezione dedicata a quest'articolo, con una nota introduttiva, un link alla versione originale, un'altra versione italiana corredata di immagini, e del materiale di approfondimento sia sul lato darwiniano ed evoluzionistico, che architettonico.
 
PPS
Lap(l)aciano, non mi sono dimenticato: ho letto nonoverlapping magisteria, prima o poi scriverò un commento...

30 October 2007

Richard Dawkins contro Stephen Jay Gould

Ho finalmente finito di leggere Il gene egoista di Dawkins. Di più, dietro suggerimento di Federico, mi sono anche bevuto il breve libro di Sterelny Kim: Dawkins contro Gould.
Ma non c'è niente da fare, nonostante Kim penda sensibilmente dalla parte di Dawkins, a me continuano a sembrare di gran lunga quelle di Gould, le posizioni le più ragionevoli.
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Intendiamoci, il libro di Dawkins ha dalla sua diversi punti sicuramente positivi. La cosa che mi ha colpito maggiormente, nella parte iniziale del libro, è la sua definizione di gene (che riprende da C. G. Williams). Partendo da una definizione a livello molecolare di selezione naturale come di "sopravvivenza differenziale di entità" — sopravvivenza, è questo il punto, sottoforma di copie — e dando per buona la riproduzione sessuata diploide (con l'abominevole duplicazione dei geni su alleli corrispondenti e crossing-over durante la meiosi che spezza e ricompone la sequenza di basi di ogni cromosoma in frammenti di lunghezza arbitraria), Dawkins propone una definizione intensiva di gene come una qualsiasi porzione di DNA che sia abbastanza piccola da durare per un gran numero di generazioni e da essere distribuita in un gran numero di copie. Una definizione simile, anche se apparentemente vaga, ha il notevole pregio di mettere in evidenza le condizioni minime perchè una porzione di DNA possa essere soggetta al meccanismo di selezione naturale. Sto pensando a tutti quegli studi di bioinformatica e dintorni, che analizzano il codice genetico dal punto di vista della teoria dell'informazione (in termini entropici e statistici) e che possono essere interessati a quella enorme porzione di DNA di ogni organismo che sembra non codificare per nessuna proteina e non avere nemmeno un ruolo attivo nella regolazione genica. In un simile contesto una definizione come quella proposta da Dawkins potrebbe essere molto utile, immagino, perchè tali porzioni di DNA non hanno un fenotipo su cui può esercitarsi una qualche pressione di selezione naturale "tradizionale", basata sull'utilità del fenotipo stesso. Dico "sto pensando" perchè in realtà di questo tipo di studi non si accenna neanche, nel Gene egoista. La ragione più probabile è che al tempo in cui il libro è stato pubblicato (per la prima volta) tali studi non esistevano ancora o quasi; e dunque non se ne può certo fare una colpa a Dawkins. Quel che invece lascia molto perplessi è l'idea che un approccio simile possa essere sufficiente per spiegare l'evoluzione della vita sulla Terra non solo a partire dalle prime molecole replicantisi nel brodo prebiotico primordiale, ma addirittura in tutto il suo ulteriore e complicato svolgimento dietro le doppie mura di una membrana e un nucleo cellulare.
Volendo riassumere in un singolo giudizio, tranchant e semplicistico, le (mie) critiche alle idee di Dawkins, potremmo dire che è ingenuo.
La parte in assoluto più ingenua appare, senza dubbio, quella sulla cosiddetta selezione parentale. La sua teoria potrà anche essere ragionevolmente applicata (e con successo) per spiegare la stranezza del comportamento "sociale" degli insetti a riproduzione aplodiploide (in cui le femmine sono diploidi e i maschi aploidi, e la trasmissione dei dei geni alla generazione successiva avviene attraverso un meccanismo piuttosto complicato...), ma appare troppo semplicistica per essere applicata anche nel caso di specie con socialità molto più complessa come i mammiferi e addirittura alla sociobiologia.
Personalmente avrei da discutere fin dai presupposti teorici alla kin-selection. Non mi è per niente chiaro, infatti, come si risponde all'obiezione che tutti gli organismi appartenenti ad una stessa specie hanno, parenti o meno, oltre il 90% dei geni in comune. In una nota aggiunta ad una ristampa del libro, Dawkins si limita a rimandare ad un suo altro articolo per una risposta a questa obiezione (non poteva almeno accennare all'idea?), limitandosi a dire che i parenti hanno una percentuale di geni in comune oltre alla base comune a tutta la specie. Non capisco però come, seguendo ragionamenti analoghi a quelli di Dawkins, non si possa immaginare un gene che, risiedendo nella parte "comune" del patrimonio genetico di una specie, non fosse stato selezionato per la sua capacità di codificare per un qualche comportamento altruistico nei confronti di un qualsiasi individuo della specie. Ma al di là di questi dettagli che potremmo dire "tecnici", le perplessità fondamentali restano quelle di un meccanismo troppo delicato (la probabilità di far sopravvivere un gene identico presente in un altro organismo imparentato) in un contesto troppo complesso (quello del comportamento sociale di organismi molto evoluti). Di più: tutte le critiche di Gould ai presupposti stessi della sociobiologia, Dawkins o non Dawkins, mi paiono estremamente forti e convincenti, per cui sono portato a un forte scetticismo per tutti i tentativi di spiegare in termini evolutivi semplici dei caratteri molto specifici del comportamento di animali superiori.
Ancor più in generale, quello che mi lascia estremamente scettico sul modo di procedere di Dawkins è questa (non solo sua) tendenza a spiegare un po' tutto sulla base dell'utilità evoluzionistica. Bastano poche letture di Gould per convincersi che le mutazioni geniche non possono produrre qualsiasi cosa e che le infinite potenzialità dell'evoluzione sono letteralmente potate dalle soluzioni adottate contingentemente in una certa fase della storia della vita sulla Terra e che forniscono la base di partenza per ogni sviluppo evolutivo successivo (e allo stesso modo, può non aver sempre senso cercare a tutti i costi di trovare una spiegazione adattiva ad ogni caratteristica di un essere vivente, come, probabilmente, è il caso della mantide religiosa che decapita il suo "sposo" durante l'accoppiamento...). Le possibili forme animali e vegetali teoricamente possibili sono fortemente limitate non solo dai vincoli fisici e strutturali, ma anche e forse soprattutto dai limiti "chimici" dell'esistenza di una mutazione che possa portare a intraprendere una particolare soluzione adattiva (vedi il paradigmatico esempio del pollice del panda). Un altro esempio di questi limiti proveniente da una mia lettura recente (e non si tratta di Gould) è quello della domesticabilità di specie animali e vegetali selvatiche. La lettura, l'avrete subito intuito, è Armi acciaio e malattie [›››]. La domesticazione di una specie vegetale o animale rappresenta una vera e propria speciazione, corrispondente ad una o più mutazioni che corrispondono all'acquisizione di caratteristiche che rendono la specie selvatica adatta alla coltivazione o alla convivenza con l'uomo. Il punto cruciale è che non tutte le specie possono essere domesticate. Ad esempio, quasi tutte le specie di animali africani potenzialmente utili come animali da macello o da forza lavoro non sono stati domesticati perchè, a differenza delle specie della mezzaluna fertile, non esiste una mutazione capace di renderli mansueti, di farli accoppiare in cattività e di farli convivere in branchi ad alta densità abitativa (le stalle negli insediamenti umani). Non sono riusciti nella domesticazione nè gli abitanti indigeni di quei luoghi con la semplice selezione artificiale, nè i moderni etologi armati dei potenti mezzi della biotecnologia. Semplicemente le zebre, i rinoceronti e i leoni della savana non possono essere domesticati. La visione di Dawkins, invece, parte dal presupposto che tutto ciò che è ragionevolmente immaginabile (una zebra docile come un cavallo) può essere realizzato dall'evoluzione e dunque qualsiasi caratteristica di un animale o un vegetale ha una specifica ragion d'essere in termini di utilità e vantaggio per l'individuo (o per il gene, secondo Dawkins). Partire con quest'idea, dunque, colora di ingenuità qualsiasi ulteriore ragionamento. E di fronte a questa ingenuità, anche obiezioni tecniche (come quella di un patrimonio genetico largamente condiviso anche da specie molto diverse) appaiono come le meno rilevanti. Persino obiezioni e dubbi sulla nascita del presupposto tecnico basilare per la teoria di Dawkins, la riproduzione sessuata diploide, che resta senza risposta (almeno nei semplicistici termini di Dawkins).
Per par conditio, concluderò citando comunque un altro paio di cose che ho trovato molto interessanti del Gene egoista, e che spiccano sulla generale atmosfera di ingenutià che si respira per il libro. Una è l'idea del fenotipo esteso. Per quanto possa non avere grandi conseguenze pratiche, trovo del tutto ragionevole considerare concettualmente come elementi codificati dai geni anche dei tratti esterni all'organismo come le case dei tricotteri o le dighe dei castori. L'altra cosa interessante è la spiegazione in termini di teoria dei giochi e di strategie evolutivamente stabili di alcuni comportamenti sociali elementari (e sottolineo elementari) che pur essendo all'apparenza altruistici, sono in realtà il risultato di una selezione "egoistica" sulla base del bene del singolo individuo. Si noti, comunque, che si tratta di un comportamento di gruppo che non ha basi parentali e che vede comunque nell'organismo, e non nel singolo gene, l'unità di base per la selezione.
 
PS
Merita un poscritto anche la contrapposizione fra Dawkins e Gould su un piano diverso da quello strettamente evoluzionistico, ovvero su quello della concezione della scienza. Sterelny Kim include anche questi temi nella contrapposizione fra i due scienziati, ma io considero questo un argomento completamente a sé stante. La posizione di Dawkins, su questi temi, è in gran parte completamente condivisibile e, al contrario, le ultime prese di posizione di Gould, soprattutto nei confronti della religione, compendiate nel suo ultimo libro (che però non ho letto), mi trovano tendenzialmente in forte disaccordo. Tuttavia, di nuovo, anche sulla questione della natura della scienza e del metodo scientifico, le posizioni di Dawkins tendono spesso ad essere troppo semplicistiche e non posso che trovare sacrosante le obiezioni che Gould solleva a queste sue ingenità, sia sottolineando l'ineluttabile storicità del processo scientifico (soprattutto perchè quello di Gould è un relativismo scientifico, non un relativismo tout court), quanto e soprattutto argomentando contro i tentativi di ammantare di rigore scientifico i metodi e i risultati della sociobiologia.

16 October 2007

probabilità negative, ovvero: non poteva che essere meccanica quantistica

La Meccanica Quantistica è quello a cui si arriva inevitabilmente se si parte dalla teoria della probabilità e si prova poi a generalizzarla in maniera che i numeri che usualmente chiamiamo "probabilità" possano essere negativi. In questi termini, la teoria avrebbe potuto essere inventata dai matematici nel XIX secolo senza alcun input sperimentale. Non è stato così, ma avrebbe potuto essere.
Eppure, con tutte le strutture studiate dai matematici, nessuno di essi è giunto alla meccanica quantistica finchè l'esperimento non l'ha costretto.
Questa è una perfetta esemplificazione del perchè gli esperimenti sono importanti. Quasi sempre l'unico vero motivo per cui abbiamo bisogno degli esperimenti è che non siamo abbastanza acuti. Una volta effettuati gli esperimenti, se abbiamo imparato qualcosa che valeva la pena sapere, è — si spera — proprio il perchè non era necessario partire con un esperimento, perchè non avrebbe avuto senso che il mondo fosse altrimenti. Ma eravamo troppo ottusi per capirlo da soli!
Scott Aaronson, PHYS771, Lecture 9
(mia libera traduzione)
 
Mi sarebbe piaciuto condividere, ma in fondo le cose non stanno proprio così.
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Intendiamoci, i termini generali di una posizione simile sono del tutto condivisibili (hai la sensazione di aver capito davvero proprio quando ti accorgi che le cose non potevano essere altrimenti) e non esiterei a sottoscriverli per il caso della Relatività Speciale (e del resto Einstein non era partito affatto dai risultati dell'esperimento di Michelson-Morley) e forse ancor di più per la Relatività Generale. Ed è anche vero, per citare la teoria dell'evoluzione menzionata da Aaronson, che sebbene Darwin giunse alla sua intuizione dopo un prolungato periodo di osservazione della fauna delle Galapagos, tuttavia non ebbe bisogno di appoggiarsi alla teoria di Mendel sull'ereditarietà dei caratteri nè di conoscere il dogma centrale della biologia moderna che impedisce ai caratteri acquisiti à la Lamark di essere trasmessi alle generazioni successive.
Ma il caso della meccanica quantistica, secondo me, è profondamente diverso, soprattutto se guardato dal punto di vista che propone Aaronson, quello della probabilità.
Il concetto di probabilità nasce in simbiosi con quello di frequenza e non ha senso parlare di probabilità negativa neanche in meccanica quantistica. La novità matematica alla base della meccanica quantistica che, si sostiene, avrebbe potuto essere "inventata" senza inbeccata sperimentale, non è alcun concetto di probabilità negativa (o addirittura complessa). La novità è uno spazio lineare (con prodotto interno, uno spazio di Hilbert) come substrato dello spazio di probabilità, da cui derivare, cioè, la distribuzione di probabilità stessa come una p-norma dei vettori di quello spazio. Ma questa idea non ha alcun carattere di necessità, una teoria della probabilità non ha alcun bisogno di ergersi su uno spazio lineare. E del resto la meccanica quantistica vede in tale spazio lineare la natura fisica del mondo, un modello di realtà che, tra le altre cose, presenta caratteri di aleatorietà da descrivere per mezzo di distribuzioni di probabilità del tutto "tradizionali" (reali e non-negative). E se invece dalle solite miscele statistiche siamo arrivati a dover maneggiare cose terribili come le sovrapposizioni coerenti e le violazioni delle disuguaglianze di Bell (cose che nessun filosofo che si fosse divertito a distinguere fra probabilità epistemica e non-epistemica avrebbe comunque mai potuto immaginare), è perchè abbiamo dovuto fronteggiare una nuova fisica, non perchè abbiamo scoperto nuove proprietà matematiche del concetto di probabilità.
Certo, una volta accettata l'idea di uno spazio lineare da cui derivare distribuzioni di probabilità, ci sono ragioni di consistenza intrinseca e naturalezza che conducono a nient'altro che una 2-norma su uno spazio di Hilbert su campo complesso. E per questo vale assolutamente la pena di leggere la lezione 9 di Aaronson. Ma pensare che, per questo, il mondo non poteva non realizzare altro che la teoria della meccanica quantistica, significa non rendersi conto che la meccanica quantistica non è una teoria della probabilità, ma una teoria che fa uso della teoria della probabilità.
Al di là della questione particolare sollevata da Aaronson, comunque, siamo ancora ben lontani da una comprensione della meccanica quantistica à la "non poteva che essere così!". Ma forse non è questione di comprensione quanto, banalmente, che non siamo ancora arrivati alla teoria che "non poteva che essere così!"...

22 August 2007

Darwin, Evoluzionismo e Darwinismo

Link sparsi, scovati a partire, appunto, da Darwin, Evoluzionismo e Darwinismo.
Il primo prende spunto dal numero di vertebre nel collo dei mammiferi e ricorda molto lo stile del mio amato Jay Gould. Appare su seed ed e' da leggere tutto, sia la prima che la seconda parte.
Scopro poi che Repubblica e' da giugno che sta pubblicando una Breve introduzione alla teoria dell'evoluzione, a cura di nientepopodimenoche' Luigi e Luca Cavalli Sforza. Non ho ancora fatto in tempo a dargli neanche una lettura veloce, ma dai titoli sembrano molto interessanti...

21 May 2007

Rassegna (ragionata) di link post fine settimana

UPDATE-2:
L'UAAR commenta meglio di me l'articolo dell'Avvenire... (da)
 
UPDATE:
Oggi (21/5/2007) c'e' gia' un altro post sul blog di Luttazzi e parla... del suo nuovo ultimo libro. Dovevo immaginarlo... :(
 
  • Il contrappunti di oggi di Mantellini torna ancora sulle potenzialita' della rete, ma questa volta con esempio concreto dall'attuale presente: da leggere fino in fondo.
  • Ora a Trento c'e' La scimmia nuda: "Come diceva Voltaire, la liberta' di pensiero va difesa soprattutto quando e' un pensiero che non condividiamo [...], ma..."
  • Ancora su Sex crimes and the Vatican, in italiano: l'intenzione di Santoro di comprare i diritti dell'inchiesta BBC e mandarla in onda sulla sua trasmissione ha fatto fare il balzo di qualita' alla notizia che, finalmente, comincia a circolare sui siti dei giornali "a tiratura nazionale" come repubblica.it e corriere.it (non ho notizie del mondo "reale" di carta stampata e TV: qualcuno ha sentito niente su quei canali?). Ovviamente la notizia non e' quella del servizio della BBC (ne' del fatto che in italia se ne sa qualcosa solo ora e grazie a internet, non mi stanchero' di ripeterlo!) quanto la "controversa" decisione di Santoro (mah...). L'Avvenire entra invece nel merito del contenuto del video. Da notare le due clamorose smentite che dovrebbero smontare l'inchiesta: prima di tutto il Crimen sollicitationis risalirebbe al lontano 1962, ben prima che Ratzinger diventasse prefetto della Congregazione per la dottrina della fede (e' infame, dunque, l'accostamento che l'inchiesta della BBC fa tra quel documento e il nome di Ratzinger: il fatto che sia stato proprio Ratzinger, nel 2001, a menzionare esplicitamente quel documento, per la prima volta pubblicamente, in una lettera ai vescovi del mondo, per insistere sul modo con cui fronteggiare le accuse sugli abusi sessuali minorili da parte di preti cattolici... be', e' evidentemente un fatto del tutto irrilevante!); in secondo luogo, il fatto che la Chiesa pretendesse assoluta riservatezza, pena scomunica, sui casi trattati e persino sulle vittime degli abusi non era affatto dovuta alle esigenze di coprire i numerosi scandali avvenuti negli Stati Uniti, bensi' trattavasi di semplice tutela delle parti prima della sentenza definitiva (come quelli della BBC abbiano potuto essere cosi' maliziosi proprio non si riesce a capirlo...).
  • Forse quest'altra notizia non meirtava un item a parte, ma andava inserita in quello qui sopra...
  • L'ultimo post di Luttazzi conferma che sta effettivamente riprendendo ad aggiornare con una qualche (pur non frenetica) regolarita' il suo blog.
  • Il mercato delle acque in bottiglia non mi e' mai piaciuto: leggete cosa sta succedendo vicino a Milano.