|
|||||
Dulbecco R., “La mappa della vita”
Un altro fattore a cui si dà notevole importanza nei meccanismi dell’invecchiamento è la quantità di cibo consumata. I roditori di laboratorio mantenuti con una dieta molto ristretta hanno una vita più lunga rispetto ad animali simili mantenuti con una dieta normale, e sono più resistenti a stress di vario tipo. La situazione è paragonabile all’ibernazione, cioè al letargo degli orsi durante la stagione invernale, che ne aumenta la vita. Anche in animali vicini all’uomo, come i primati, la limitazione di cibo allunga la vita.
Paragonabili al ruolo della diminuzione delle calorie sono alcuni mutanti osservati in organismi semplici. Il caso più notevole è quello del vermetto: se allo stadio di larva è mantenuto in condizioni di superaffollamento e di scarsezza di cibo, entra in uno stato latente, chiamato dauer (dal tedesco « durata, stabilità»), in cui non si nutre e non si riproduce. In queste condizioni le larve possono sopravvivere per almeno 60 giorni; quando ne escono riprendono le loro attività e il resto della vita è normale. Nello stato di dauer le larve sono resistenti alle sostanze ossidanti, come anche ad altri tipi di stress (temperatura, radiazioni). Lo stato dauer è controllato da parecchi geni, tra cui quelli per gli ormoni indicati più sopra, le cui alterazioni aumentano la durata della vita.
Anche nel moscerino della frutta l’alterazione di uno di questi geni quasi raddoppia la durata della vita. Il prodotto di questo gene sembra regolare l’utilizzazione dei cibi, per cui quando il gene non funziona regolarmente, il moscerino è come se fosse in dieta dimagrante. Anche nel lievito esiste un gene con proprietà simili, dimostrando che in molti, forse in tutti gli animali, ci sono geni responsabili della lunghezza della vita la cui attività è connessa con il consumo calorico.
Un meccanismo per cui una riduzione alimentare aumenta la durata della vita è chiarificato da osservazioni nei topi: l’allungamento della vita conseguente a una diminuzione delle calorie consumate è associato a una diminuzione di sostanze ossidanti nei mitocondri, perciò si producono meno danni alle proteine, al DNA e ad altre molecole. Però in animali così trattati ci sono cambiamenti anche nell’attività di molti geni, per cui il meccanismo di longevità è probabilmente complesso. Che ci sia ancora molto da imparare in questo campo è dimostrato dal fatto che non c’è una buona spiegazione dell’enorme differenza della lunghezza della vita in insetti in cui c’è una differenziazione tra regina e lavoratrici, come nelle api. La regina vive anni, mentre le lavoratrici solo poche settimane. Non si sa se la differenza sia dovuta al cibo o a fattori ormonali.
Dulbecco R., “La mappa della vita”, Sperling, pag. 112
Alcuni degli effetti dei geni sugli esseri umani sono molto evidenti: per esempio l’altezza, il colore dei capelli o il tono della voce. Il modo in cui queste differenze sono determinate è nello stesso tempo semplice e complicato:
per esempio, è chiaro che l’altezza di un individuo è determinata da molti geni che collaborano, sommando i loro effetti; ma il ruolo di ciascun gene non si può riconoscere facilmente. Il controllo del tono della voce è più semplice; dipende da paia di geni che possono essere in due stati: A o B. In individui in cui i due geni dello stesso paio sono in stati diversi (AB), il tono è nella metà del suo registro
(mezzosoprano nelle donne, baritono negli uomini). Quando i geni sono nello stesso stato (AA o BB), la voce sarà a uno degli estremi del registro: a un estremo la persona sara o un soprano o un tenore, all’altro sarà un contralto o un basso.
Un altro effetto interessante dei geni si osserva in persone che mangiano asparagi: qualche tempo dopo averli mangiati, molti producono un’orina con un odore caratteristico, mentre, come risultato di una differenza genetica, l’orina di altri non ha alcun odore.
Dulbecco R., “La mappa della vita”, Sperling, pag. 121
Una parte del corpo umano fortemente influenzata dai geni è la faccia: le sue caratteristiche sono determinate da più di 50 geni che controllano lo sviluppo di 5 centri di ossificazione, e anche dallo sviluppo del cervello. La combinazione di tutti questi fattori, in tutti i modi possibili, dà luogo all’enorme numero di fisionomie facciali che caratterizzano la specie umana. Perciò la faccia è il ritratto più diretto che si possa vedere del genoma; e il cervello umano ha la capacità di discriminare tra questo enorme numero di varianti, decifrando con uno sguardo una parte importante del genoma, una cosa che nessun computer può fare con uguale facilità e rapidità.
Dulbecco R., “La mappa della vita”, Sperling, pag. 121
I dati riportati dimostrano un importante ruolo dei geni nel comportamento degli esseri umani, e se ne può spiegare la ragione. Ora il problema è come l’ambiente possa esercitare quella forte influenza rivelata dallo studio dei gemelli. Probabilmente, ciò è dovuto alla presenza nel nostro cervello di strumenti per conservare l’esperienza accumulata; e questo ci porta al paragone con le due componenti del computer. In modo schematico, possiamo pensare alle due parti del cervello, quella antica e quella più recente, nel modo seguente: la parte antica, che contiene i programmi permanenti, è responsabile degli aspetti fondamentali del comportamento, quelli che sono uguali nei gemelli identici, mentre la parte più recente, che contiene i programmi variabili, è coinvolta nell’imparare, e accumula informazione proveniente dall’ambiente. Il comportamento totale è determinato dall’interazione tra gli elementi di informazione contenuti nelle due parti. Le complesse interazioni tra i geni coinvolti nella determinazione della personalità, assieme agli effetti complessi dell’ambiente, possono spiegare perché la società umana ha un comportamento caotico.
Nell’insieme possiamo concludere che per tutte le caratteristiche di comportamento, sia negli esseri umani che negli animali, c’è un duplice controllo, in parte genetico e in parte ambientale. Il controllo genetico determina lo sfondo della personalità, che è quello meno evidente, mentre l’ambiente ne determina le punte. Possiamo perciò considerare l’individuo come un quadro, in cui la cornice è l’attività dei geni e l’immagine l’effetto dell’ambiente. Ogni individuo è nato con la cornice, entro cui successivamente l’ambiente dipinge l’immagine. Le cornici di individui diversi possono essere grandi o piccole, quadrate o rotonde, forse anche irregolari, limitando così la possibilità del disegno. Ma è probabile che in molti aspetti del comportamento l’informazione derivante dall’ambiente domini sull’informazione genetica, cioè le tendenze innate, gli istinti.
Dulbecco R., “La mappa della vita”, Sperling, pag. 130
Ambiente e cervello
L’effetto dell’ambiente sullo sviluppo del cervello è dimostrato in modo evidente da studi sulle parti del cervello connesse con gli occhi, specialmente in relazione al ruolo dei due occhi nel creare un’immagine.
Cambiamenti simili avvengono, in modo più o meno pronunciato, in tutte le parti del cervello recente: le connessioni iniziali non sono mai permanenti, ma vengono modificate in relazione alloro uso. Se una fibra nervosa proviene da una cellula nervosa molto attiva, le sue connessioni persistono, e spesso si arricchiscono a causa della formazione di diramazioni; se invece la fibra proviene da una cellula poco attiva, le sue connessioni diminuiscono finanche a scomparire. Questi effetti sono pronunciati specialmente subito dopo la nascita, ma continuano, sebbene con attività ridotta, durante tutta la vita. E’ per questa ragione che agli anziani si consiglia di tenere il cervello il più attivo possibile, per contenere l’inevitabile tendenza alla perdita di connessioni dovuta all’età.
Dulbecco R., “La mappa della vita”, Sperling, pag. 130
Si potrebbe dire: che cosa hanno a che fare i geni con la preoccupazione dell’individuo su una multa che lui considera non meritata?
È difficile rispondere a questa domanda, perché la mente di una persona è fino a un certo punto come un computer, con programmi fissi, determinati dai geni, e programmi aggiunti successivamente, che sono indipendenti dai geni e cambiano a seconda degli eventi della sua vita. Nel caso particolare di quell’uomo non potremmo dire quale parte del programma determini la sua rabbia.
Però forse non ci si deve riferire al fatto che l’uomo abbia avuto una multa e che continui a pensarci, ma alla reazione che il pensiero gli suscitava dentro di sé. Un uomo è preoccupato e arrabbiato, ma continua ad andare avanti senza eccitarsi troppo; un altro potrebbe cadere in una profonda depressione; oppure potrebbe rispondere con rabbia, accusando il vigile di essere cattivo, disonesto; e qualcuno potrebbe anche andare a prendere una pistola e sparare al vigile, o magari a un altro vigile per soddisfare un’inarrestabile sete di vendetta. Forse quando il filosofo si riferisce a « te stesso » allude a qualcosa al fondo dei nostri pensieri, che dà loro colore e forza e li dirige su una via predeterminata. Se interpretiamo il « te stesso » in questo modo, è plausibile che corrisponda ai nostri geni, o a qualche cosa di più complesso, la nostra anima, che non determina direttamente il comportamento dell’individuo, ma lo dirige in una certa direzione, di ottimismo o pessimismo, di disperazione o felicità.
Che cos’è dunque l’anima? Ritornando alla domanda di Socrate, e alla possibilità che il « te stesso » sia l’anima dell’individuo, possiamo ora chiederci quale sia la posizione dell’anima rispetto alle impronte che i geni e l’ambiente lasciano nell’individuo. Secondo un dizionario, la parola « anima » può avere più di un significato, di cui i principali per la nostra discussione sono i seguenti:
1) la parte spirituale e immateriale dell’essere umano, spesso considerata immortale; 2) la natura morale o emotiva o intellettuale di una persona o di un animale.
Il primo significato è la concezione religiosa dell’anima, che non possiamo esaminare qui perché non ci sono al riguardo osservazioni documentate e non può essere oggetto di sperimentazione. Il secondo significato è probabilmente equivalente al « te stesso » del filosofo. L’anima definita in questo modo dovrebbe esser costituita da due componenti principali. Una, fornita dai geni, è ereditaria ed è espressa dai centri del sistema limbico e dalla struttura basale della corteccia; è il programma fisso del computer cerebrale. L’altra parte, acquisita attraverso l’esperienza, è espressa dalla struttura finale della corteccia, e corrisponde al programma flessibile del computer.
Secondo questo concetto l’individuo diventa cosciente della sua anima, che è formata da sensazioni e idee, solo dopo che il sistema nervoso si è formato, durante lo sviluppo dell’embrione nell’utero. Precisamente a che punto questo succeda non lo sappiamo. Il neonato esprime fondamentalmente l’anima ereditata (cercando la madre, volendo mangiare, lamentandosi ad alta voce per ogni disturbo), e, come impara e accumula esperienza, rapidamente esprime i nuovi componenti dell’anima scolpita dall’ambiente. L’anima poi continua a svilupparsi attraverso tutta la vita, arricchita dai contributi dell’esperienza.
Dulbecco R., “La mappa della vita”, Sperling, pag. 134
A un certo punto nell’evoluzione della vita ci deve essere stato un avvenimento cruciale: la comparsa di molecole adatte a cooperare e a formare gruppi capaci di funzioni nuove. In questi gruppi una molecola capace di riproduzione divenne l’elemento centrale, la molecola chiave, determinando la formazione di altre molecole incapaci di riproduzione, ma capaci di altre funzioni. Le varie molecole rimanevano insieme cooperando per il bene collettivo, mentre la molecola chiave possedeva il codice per la formazione di ulteriori molecole. Nelle sue forme essenziali, questo modello divenne fondamentale per la vita, e persiste tuttora; la molecola chiave diventò il gene.
Il nuovo organismo, per sopravvivere, doveva essere compatibile con l’ambiente; più si era adattato, più rapidamente si riproduceva. Ma con il tempo presero vita organismi diversi, o perché qualche nuovo tipo si formò spontaneamente, o perché la cellula chiave di quello esistente produsse qualche variante. Tutti gli organismi ricavavano le sostanze necessarie per la loro sopravvivenza dal brodo stesso, ma esse erano in quantità limitata. Allora la competizione diventò forte, e i vari organismi dovettero cominciare a combattersi. Gli organismi più adatti all’ambiente vinsero e diventarono predominanti. Così fin dal principio il gene fu un parassita dell’ambiente e un competitore spietato. Il gene era cioè egoista.
L’egoismo del gene è stata una sua caratteristica da quel momento in poi. Quando, più tardi, il gene venne incorporato in una cellula, determinandone le caratteristiche, l’egoismo diventò una proprietà della cellula. Successivamente, la transizione da un organismo unicellulare a uno multicellulare comportò cambiamenti importanti nell’azione dei geni: essi e la cellula dovettero imparare a lavorare insieme e, di conseguenza, dovettero rinunciare in parte al loro egoismo per il bene comune. Il cambiamento più importante fu lo sviluppo di controlli che obbligarono i geni ad agire solo in risposta a segnali adatti. Ma l’egoismo non andò perduto: fu trasferito da un gene al complesso dei geni nella cellula primitiva, che si sviluppò come un’unità egoista. Più tardi, quando comparvero organismi fatti di molte cellule, ogni cellula dovette rinunciare in parte al suo egoismo, accettando il controllo della sua riproduzione per permettere la formazione dell’organismo. E allora l’intero organismo diventò egoista.
Dulbecco R., “La mappa della vita”, Sperling, pag. 143