La dispendiosa riproduzione sessuata, alla base del processo di differenziazione cellulare
La continuità della vita è garantita dalla riproduzione cellulare, e la forma principale di riproduzione cellulare è la divisione binaria, ossia la divisione di una cellula in due cellule figlie. Se noi astraiamo da altre forme che sono comparse nella storia della evoluzione della materia vivente, molte delle quali si sono estinte e altre si sono conservate per condizioni particolari di esistenza, come ad esempio la gemmazione, la sporificazione, ecc., possiamo considerare la riproduzione sessuata come la forma di riproduzione evolutivamente più recente e progressiva, in quanto garantisce la continuità delle specie animali superiori.
Apparentemente la riproduzione sessuata è opposta alla riproduzione binaria, perché, manifestandosi come fusione di due cellule preesistenti, i gameti, è l'esatto opposto della divisione di una cellula in due cellule figlie. La divisione binaria garantisce immediatamente e semplicemente la moltiplicazione cellulare. La fusione dei gameti, invece, in sé stessa, limitandosi a produrre un'unica cellula, lo zigote, non dà luogo a moltiplicazione cellulare, la quale deriva sempre e soltanto da una divisione binaria.
La continuità della vita è garantita dalla riproduzione cellulare, e la forma principale di riproduzione cellulare è la divisione binaria, ossia la divisione di una cellula in due cellule figlie. Se noi astraiamo da altre forme che sono comparse nella storia della evoluzione della materia vivente, molte delle quali si sono estinte e altre si sono conservate per condizioni particolari di esistenza, come ad esempio la gemmazione, la sporificazione, ecc., possiamo considerare la riproduzione sessuata come la forma di riproduzione evolutivamente più recente e progressiva, in quanto garantisce la continuità delle specie animali superiori.
Apparentemente la riproduzione sessuata è opposta alla riproduzione binaria, perché, manifestandosi come fusione di due cellule preesistenti, i gameti, è l'esatto opposto della divisione di una cellula in due cellule figlie. La divisione binaria garantisce immediatamente e semplicemente la moltiplicazione cellulare. La fusione dei gameti, invece, in sé stessa, limitandosi a produrre un'unica cellula, lo zigote, non dà luogo a moltiplicazione cellulare, la quale deriva sempre e soltanto da una divisione binaria.
La riproduzione sessuata non può quindi essere compresa senza il contributo della divisione binaria che inizia, nella forma di mitosi, dopo la fusione dei due gameti nello zigote. La principale differenza tra la mitosi, o divisione binaria della riproduzione sessuata, e la divisione binaria della riproduzione asessuata è che, nel primo caso, si tratta di riproduzione di cellule diploidi eucariotiche, nel secondo, di cellule aploidi procariotiche.
Ma la riproduzione sessuata, per produrre lo zigote, ha bisogno di due tipi di cellule aploidi, ossia cellule più primitive. La riduzione delle cellule diploidi a cellule aploidi è garantita da un processo, la meiosi, che può, perciò, essere considerato un processo involutivo che fa ripercorrere alle cellule un percorso inverso: da uno stadio più evoluto a uno stadio più arretrato.*
La riproduzione sessuata consiste, quindi, in un processo molto complesso, sintesi di tre diversi processi: 1) la meiosi che rappresenta una divisione binaria involutiva perché scinde la cellula diploide in due cellule aploidi: i gameti; 2) la fusione del gamete maschile (spermatozoo) con il gamete femminile (ovocellula), processo questo che rappresenta la vera novità evolutiva in senso stretto; 3) infine, la mitosi che, pur riguardando la riproduzione e la moltiplicazione di cellule diploidi, resta sempre una divisione binaria.
Considerata nel suo complesso, la riproduzione sessuata è senz'altro un risultato progressivo della evoluzione, ma essa non nasce dal nulla: essa sorge dal precedente processo di divisione binaria, sia ereditandone il modo di moltiplicazione cellulare con la mitosi, sia ricostituendo ogni volta le cellule aploidi con la meiosi. E' quindi riduttivo individuare nella fusione dei gameti l'unico contrassegno della riproduzione sessuata. Questa impostazione metafisica non coglie la complessa dialettica del processo, e cioè che il lato progressivo, costituito dalla fusione dei gameti aploidi nello zigote diploide, non potrebbe compiersi senza il lato opposto involutivo, la meiosi, che impone alle cellule diploidi di regredire allo stato aploide; e che la riproduzione dell'organismo pluricellulare non potrebbe compiersi senza la successiva divisione binaria mitotica dello zigote e della sua discendenza.
Dal punto di vista dell'evoluzione dagli organismi unicellulari agli organismi pluricellulari, la novità rappresentata dalla fusione dei gameti è solo una delle parti in causa di una complessa combinazione che può essersi evoluta solo come combinazione statisticamente eccezionale, sulla base di un grande dispendio di combinazioni finite in vicoli ciechi ed estinte. Ma, dal momento in cui si è affermata, essa ha decretato il dispendio come regola. La riproduzione sessuata è sempre apparsa, anche ai più fervidi sostenitori della efficienza e della economicità dei processi naturali, come un esempio di eccessivo spreco.
La produttività della divisione binaria è incomparabilmente superiore alla produttività della riproduzione sessuata. Il cosiddetto meccanismo riproduttivo sessuale si manifesta come risultato statistico eccezionale di una grande dispendio, come evidenzia la fecondazione di un ovulo da parte di uno spermatozoo, perché solo uno spermatozoo fra tanti feconderà casualmente un dato ovulo fra tanti, e lo farà in un dato momento in cui soltanto il caso avrà combinato l'unione tra i due sessi.
Se vogliamo cogliere l'essenza contraddittoria del reale progresso della riproduzione sessuata rispetto alla divisione binaria asessuata, dobbiamo osservare che, mentre negli organismi unicellulari l'efficienza della divisione binaria determina una rapida proliferazione che si rovescia nel suo opposto, nel dispendio di organismi effimeri, l'inefficienza della riproduzione sessuata, contrassegnata dal grande dispendio di gameti, si rovescia nel suo opposto: nella più duratura conservazione dei singoli organismi pluricellulari.
* Naturalmente, ragionando alla maniera di Pangloss: il naso serve per reggere gli occhiali, i biologi molecolari possono scansare problemi come quello della involuzione della meiosi, affermando semplicemente che essa serve per evitare il raddoppio dei cromosomi. I De Robertis ("Biologia della cellula e molecolare", 1994), ad esempio, scrivono: "Se i gameti (uovo e spermatozoo) fossero diploidi lo zigote avrebbe un numero di cromosomi doppio di quello diploide. Per evitare che ciò si verifichi (sic!) i gameti vanno incontro (!) a un particolare tipo di divisione cellulare detto MEIOSI che riduce il normale corredo diploide (2n) dei cromosomi a corredo APLOIDE (n). Perciò quando l'uovo e lo spermatozoo si uniscono nella fecondazione lo zigote risultante è diploide".
Ma la riproduzione sessuata, per produrre lo zigote, ha bisogno di due tipi di cellule aploidi, ossia cellule più primitive. La riduzione delle cellule diploidi a cellule aploidi è garantita da un processo, la meiosi, che può, perciò, essere considerato un processo involutivo che fa ripercorrere alle cellule un percorso inverso: da uno stadio più evoluto a uno stadio più arretrato.*
La riproduzione sessuata consiste, quindi, in un processo molto complesso, sintesi di tre diversi processi: 1) la meiosi che rappresenta una divisione binaria involutiva perché scinde la cellula diploide in due cellule aploidi: i gameti; 2) la fusione del gamete maschile (spermatozoo) con il gamete femminile (ovocellula), processo questo che rappresenta la vera novità evolutiva in senso stretto; 3) infine, la mitosi che, pur riguardando la riproduzione e la moltiplicazione di cellule diploidi, resta sempre una divisione binaria.
Considerata nel suo complesso, la riproduzione sessuata è senz'altro un risultato progressivo della evoluzione, ma essa non nasce dal nulla: essa sorge dal precedente processo di divisione binaria, sia ereditandone il modo di moltiplicazione cellulare con la mitosi, sia ricostituendo ogni volta le cellule aploidi con la meiosi. E' quindi riduttivo individuare nella fusione dei gameti l'unico contrassegno della riproduzione sessuata. Questa impostazione metafisica non coglie la complessa dialettica del processo, e cioè che il lato progressivo, costituito dalla fusione dei gameti aploidi nello zigote diploide, non potrebbe compiersi senza il lato opposto involutivo, la meiosi, che impone alle cellule diploidi di regredire allo stato aploide; e che la riproduzione dell'organismo pluricellulare non potrebbe compiersi senza la successiva divisione binaria mitotica dello zigote e della sua discendenza.
Dal punto di vista dell'evoluzione dagli organismi unicellulari agli organismi pluricellulari, la novità rappresentata dalla fusione dei gameti è solo una delle parti in causa di una complessa combinazione che può essersi evoluta solo come combinazione statisticamente eccezionale, sulla base di un grande dispendio di combinazioni finite in vicoli ciechi ed estinte. Ma, dal momento in cui si è affermata, essa ha decretato il dispendio come regola. La riproduzione sessuata è sempre apparsa, anche ai più fervidi sostenitori della efficienza e della economicità dei processi naturali, come un esempio di eccessivo spreco.
La produttività della divisione binaria è incomparabilmente superiore alla produttività della riproduzione sessuata. Il cosiddetto meccanismo riproduttivo sessuale si manifesta come risultato statistico eccezionale di una grande dispendio, come evidenzia la fecondazione di un ovulo da parte di uno spermatozoo, perché solo uno spermatozoo fra tanti feconderà casualmente un dato ovulo fra tanti, e lo farà in un dato momento in cui soltanto il caso avrà combinato l'unione tra i due sessi.
Se vogliamo cogliere l'essenza contraddittoria del reale progresso della riproduzione sessuata rispetto alla divisione binaria asessuata, dobbiamo osservare che, mentre negli organismi unicellulari l'efficienza della divisione binaria determina una rapida proliferazione che si rovescia nel suo opposto, nel dispendio di organismi effimeri, l'inefficienza della riproduzione sessuata, contrassegnata dal grande dispendio di gameti, si rovescia nel suo opposto: nella più duratura conservazione dei singoli organismi pluricellulari.
* Naturalmente, ragionando alla maniera di Pangloss: il naso serve per reggere gli occhiali, i biologi molecolari possono scansare problemi come quello della involuzione della meiosi, affermando semplicemente che essa serve per evitare il raddoppio dei cromosomi. I De Robertis ("Biologia della cellula e molecolare", 1994), ad esempio, scrivono: "Se i gameti (uovo e spermatozoo) fossero diploidi lo zigote avrebbe un numero di cromosomi doppio di quello diploide. Per evitare che ciò si verifichi (sic!) i gameti vanno incontro (!) a un particolare tipo di divisione cellulare detto MEIOSI che riduce il normale corredo diploide (2n) dei cromosomi a corredo APLOIDE (n). Perciò quando l'uovo e lo spermatozoo si uniscono nella fecondazione lo zigote risultante è diploide".
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Tratto da "Caso e necessità - L'enigma svelato - Terzo volume Biologia" (1993-2002) Inedito
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