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Realismo e reale in biologia : una prospettiva della filosofia della scienza

Per un filosofo della scienza il problema del reale si pone a partire dalla questione generale del realismo scientifico. Una seconda via d'accesso è fornita da un'altra questione maggiore della disciplina, il riduzionismo. Nei due casi, il problema concerne lo statuto di reale delle entità alle quali gli enunciati scientifici si riferiscono.

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Introduzione

Per un filosofo della scienza il problema di cosa sia o non sia reale si pone a partire dalla questione generale del
realismo scientifico. Un secondo spunto di riflessione è fornito dal riduzionismo. Nei due casi, il problema concerne lo statuto di reale delle entità alle quali gli enunciati scientifici si riferiscono. I protoni di cui parla la fisica sono reali o non sono che un costrutto efficace con il quale descrivere i risultati dei nostri esperimenti (un po' come la terza persona singolare del verbo “piove”, che pur non riferendosi a niente di reale è utile per indicare la pioggia)? E questi protoni, per quanto reali essi siano (se lo sono), sono più o meno reali dei quark, di cui, come hanno mostrato ricerche più approfondite, sono composti (in modo simile si potrebbe dire che le foreste sono delle astrazioni mentre gli alberi di cui è composta sono reali)?

In questo articolo presenterò queste e altre problematiche, situandole nel contesto della biologia e più specificamente in quello della biologia evolutiva. La questione dello statuto del reale in biologia può quindi venire affrontata combinando diversi aspetti della filosofia della scienza. Non cercherò di sostenere nessuna tesi su cosa sia il reale in biologia, ma dopo aver introdotto l’approccio con il quale un filosofo della scienza si pone rispetto alla questione del reale, esplorerò diversi punti di vista provenienti dalla biologia, chiedendomi ad ogni passaggio come ciò che è reale venga inteso in quello specifico contesto. Si tratta quindi di presentare una sorta di paesaggio nel quale si affronterà la questione di che cosa è reale per un biologo. Il filo di questo articolo verrà designato da due questioni principali, quella della
causalità e quella dell’interpretazione dei modelli. Alla fine del testo affronterò la differenza tangibile tra la realtà per il biologo, di cui si occupa anche il biologo della scienza, e la realtà per la vita stessa; ci arriverò considerando un importante articolo di Thomas Nagel, che discute quali vantaggi abbia un pipistrello ad essere un pipistrello…


1. Il realismo scientifico

Le entità teoriche

La questione del realismo scientifico può venire intesa in diversi modi. Qui ne considero due. La tesi del realista scientifico (almeno per le scienze empiriche; la matematica è una questione a parte) ci dice che gli enunciati scientifici mirano a dire il reale. I contraddittori del realista sono il relativista, il pragmatista, lo strumentalista e l’empirista.

Se dico che (p): “i corpi si attraggono in funzione del prodotto delle loro masse e l’inverso del quadrato della loro distanza”, pochi dubiteranno che si tratta di un enunciato vero, nel senso che corrisponde alla realtà. Il relativista dirà certamente che tale enunciato non è vero per un Greco ai tempi di Aristotele, per esempio, e che non c’è modo di scegliere tra due ordini di “visione del mondo”: la gravitazione newtoniana e le tendenze intrins
eche dei corpi aristotelici ad andare verso il basso.

Ma se lasciamo da parte il relativista, interpretare la verità del mio enunciato (p) rimane problematico. Il realismo consiste nell’interpretare il verbo “si attraggono” come la tesi che esiste, nell’universo, una forza di attrazione - la gravitazione newtoniana. In generale, il realismo scientifico è la tesi secondo la quale le entità (forze, particelle, sistemi, campi, eccetera) alle quali si riferiscono gli enunciati della scienza esistono realmente, sono le cose reali che compongono questo mondo. Ben inteso, se un enunciato considerato vero si rivela un giorno essere falso, diremo che le entità credute reali non lo sono più; ma che quelle alle quali la scienza si riferirà nei suoi enunciati futuri sono probabilmente vere.

Tali entità, come le forze, o gli elettroni e tutte le particelle nella fisica, sono spesso chiamate “entità teoriche” o referenti dei “termini teorici” dato che esse non sono direttamente visibili (le opponiamo alle “entità osservabili”) e sono descritte in una teoria (nella quale sono necessarie). L’empirista o lo strumentalista sostengono, che queste entità teoriche non esistano realmente; esse sono assolutamente correlative ai nostri strumenti e sono degli utensili che postuliamo per poter fare delle previsioni sui dati ottenuti da tali strumenti. La coppia protone-elettrone è così la migliore finzione utile per poter predire le proprietà elettriche e dinamiche degli atomi, ma niente ci dice che ci sono dei protoni come ci sono delle sedie o degli alberi. Delle volte il miglioramento delle nostre previsioni implica le ridefinizione delle nostre entità teoriche, spesso con delle conseguenze controintuitive, per esempio nel caso della fisica quantistica, dove dei corpuscoli di luce senza massa - i fotoni – sono stati introdotti per spiegare, tra le altre cose, l’effetto fotoelettrico.

Il realismo scientifico è un insieme esteso di tesi piuttosto sofisticate nel contesto della filosofia della scienza, questa complessità è una conseguenza del grande numero di obiezioni che sono state sollevate contro il realismo scientifico. La più semplice è quella che chiamiamo gentilmente la meta-induzione pessimista: quasi tutte le teorie scientifiche pensate oggigiorno sono state rifiutate, tranne le più recenti; dunque, per induzione, tutte le teorie scientifiche saranno un giorno rifiutate, ciò significa che nessuna sarà in grado di presentarci le entità reali che popolano questo mondo.

Un altro argomento molto sottile si basa sulla logica formale, più precisamente sul calcolo del primo ordine. Un teorema della logica dice che se un insieme di enunciati (chiamato qui teoria) è soddisfatto da una struttura matematica di cardinale infinito (tecnicamente: "ha un modello"), allora è anche soddisfatto da una struttura matematica di cardinale infinito uguale al cardinale dei numeri interi1.

Questo cosiddetto teorema di Löwenheim-Skolem applicato alla questione del realismo diventa un argomento molto potente (il cosiddetto argomento insiemistico contro il realismo), poiché tutte le teorie scientifiche sono matematizzate. Il teorema implica che dall'interno di una teoria non c'è modo di decidere il cardinale dell'universo che questa teoria descrive. In altre parole, secondo una data teoria, il nostro universo può essere in un numero infinito di modi (ci sono un numero infinito di cardinali infiniti). Non si può decidere tra un numero infinito di possibili reali descritti dalla stessa teoria quale sia "realmente" reale in qualche modo, il che è un forte argomento contro il realismo scientifico.

Senza entrare troppo nel dibattito, l’idea generale che si sviluppa dall’esistenza di argomenti contrari al realismo scientifico è che i termini o i concetti esplicativi delle teorie - come elettrone, fotone, gene in biologia, habitus nella sociologia di Bourdieu, mercato in economia - non abbiano un’esistenza garantita al di fuori dei modelli che li implementano.

Ma il realista non è privo di una risposta - per esempio, può argomentare che più grande è il numero di modelli che implicano le stesse entità teoriche nei loro enunciati, più grande è la probabilità che tali entità siano reali. A volte chiamato "analisi di robustezza", questo tipo di controllo incrociato del consenso estende un modo comune di attestare la realtà delle cose nella vita quotidiana (se diversi sensi, o diversi soggetti indipendenti, ritengono che X sia reale, X è probabile che sia reale). Un altro argomento di carattere realista che è relativamente in voga oggigiorno e del quale il matematico e fisico Henri Poincaré diede una prima formulazione negli anni 20 del secolo scorso, si chiama “realismo strutturale”
2. In questo caso, abbandoniamo l’idea che la scienza scopra delle entità reali - dal momento che, come enunciato dal set-theoretical argument, tutte le teorie hanno dei modelli definiti “a un isomorfismo prossimo”, dunque stanziati da un’infinità di universi possibili. Resta il fatto che le relazioni tra entità - o, per generalizzare, le strutture matematiche - sono ben catturate dai modelli che le nostre migliori teorie sviluppano. A livello di strutture e non di entità, possiamo quindi essere realistici.


I generi naturali (natural kinds)

La questione dei referenti dei termini teorici, alla quale ricolleghiamo ogni tanto quella del realismo scientifico, ci porta a una seconda questione metafisica o ontologica concernente il riferimento dei termini, questione che viene spesso chiamata in inglese problema dei
natural kinds (generi naturali). L’idea alla base è che la scienza, per riprendere un’espressione di Platone, cerchi di scomporre il reale secondo le sue articolazioni naturali (carving nature at its joints in inglese), come il macellaio taglia un manzo in filetti. Tutte le scomposizioni non sono tuttavia conformi alla realtà. Intuitivamente, un discorso che scompone il mondo in “animali verdi” e “piante o animali non verdi” è meno vicino alla verità che la biologia attuale, con la sua classificazione in cinque regni estremamente complessa basata su una filogenetica molecolare. La nozione di “natural kinds” è dunque l’idea che esistano dei raggruppamenti reali e non convenzionali di individui - i cani, i gatti, Arabidopsis thaliana, il granito, l’oro, … - e che le scienze ce li rivelino.

Possiamo essere assolutamente nominalisti in materia di raggruppamenti, cioè pensare che in fondo non ci siano che degli individui, che qualsiasi classe non sia che un’astrazione, un semplice nome. Ciò porta all’intuizione che certe classi di individui -
Drosophila, Mus musculus, l’uranio - siano più reali che delle altre, le verdure per esempio, che raggruppano dei frutti come i pomodori, delle radici come il ravanello e dei bulbi come il porro. Uno degli aspetti del realismo scientifico consiste dunque nel pensare che la scienza tenda ad identificare dei “natural kinds” reali (cosa che è un pleonasmo, evidentemente).

Questa nozione di
natural kinds è stata sviluppata inizialmente da Saul Kripke in un testo che, negli anni settanta, ha segnato la rinascita della metafisica nel contesto della filosofia analitica., Naming and necessity; mi è sufficiente dire che la sua tesi di allora era che le scienze scoprano i generi naturali a posteriori, rivelando a cosa si riferisce il loro nome, e ciò con tutto il mondo immaginabile (dunque tale riferimento rimane necessario). In questo modo, l’oro è un vero genere naturale perché “oro” si riferisce a une certa struttura atomica (recensita nella tavola periodica di Mendeleev), cosicché, se in un qualunque mondo possibile diverso dal mondo attuale (per esempio il mondo di un romanzo) un corpo possiede tale struttura, essa sarà dell’oro e il mio termine “oro” si riferisce anch’esso a tale struttura. Inversamente, gastroenterite non è un genere naturale perché si riferisce alla presenza di numerosi ceppi di batteri. La medicina, anche quella organica, si basa spesso su dei generi non naturali3.


2. Il realismo scientifico in biologia

In biologia, come vengono affrontate queste questioni?

Ci sono chiaramente delle entità esplicative non osservabili. L’eredità è certamente osservabile come un
pattern di similarità intergenerazionali, ma il “meccanismo dell’eredità”, sia esso quello che spiega le similitudini, appartiene tipicamente all’ordine delle entità teoriche. Da Mendel in poi, i geni fondano un tale meccanismo e sono dunque delle entità teoriche, almeno fino a quando i primi genetisti mendeliani li hanno trattati negli anni 1910-1920. Dopo il 1953, con la scoperta del DNA, essi sono diventati osservabili ma la questione di sapere se una sequenza di DNA è esattamente ciò che Mendel e gli altri intendevano con “gene” rimane aperta.

Con tali concetti , gene , eredità, possiamo chiederci se sono indipendenti dalle teorie nelle quali li impieghiamo, se essi significano qualcosa al di fuori dell’apparato concettuale della genetica - inversamente, “dente” ha un riferimento chiaramente identificabile anche al di fuori della scienza anatomica.
(Infatti, dire che un carattere è ereditabile in un certo grado non è un'affermazione assoluta ma presuppone una popolazione e un ambiente dati; insomma, se il concetto non dipende in modo evidente da una teoria, in ogni caso il suo uso presuppone di aver già definito un modello preciso, con le sue semplificazioni, quindi con le possibilità di non rappresentare fedelmente la realtà).

Specie naturali e generi naturali

Dal lato dei
natural kinds, in biologia, si cade sulla questione che ha preoccupato tutti i naturalisti da Linneo in poi, e che tormenta ancora sistematici, biologi evoluzionisti in generale e paleoantropologi, cioè quella dello status di specie biologica. La specie è tipicamente ciò con cui scomponiamo la natura vivente. I tassonomisti del diciassettesimo e del diciottesimo secolo Linneo, Ray, Tournefort, Jussieu si occuparono essenzialmente di classificare il vivente in diverse specie. In generale, in tanti erano d’accordo che i livelli superiori alla specie - per esempio i generi come i Canidi, gli ordini come i Mammiferi, eccetera - fossero delle astrazioni; ma la disputa è stata pure affrontata da un nominalista come Buffon, il quale sosteneva che solamente l’individuo fosse reale e un realista della specie come Linneo, che pensava che la specie costituisse un livello ontologicamente reale.

In ogni caso, sia dal punto di vista nominalista o realista, il fatto è che la differenza tra il cane e la pecora ci sembra ben più consistente e meno convenzionale che la differenza tra il nimbus e il cumulus, per prendere una classificazione di un altro genere, cioè quella delle nuvole. Possiamo certamente suddividere qualsiasi cosa con un calcolo delle similitudini e delle differenze, producendo così delle classificazioni di nuvole, strumenti musicali, generi letterari o stili di musica, eccetera. Ciascuno capisce pertanto che in questi domini, cambiando la variante metrica di similitudine, otterremo diverse classificazioni, nessuna superiore o più reale delle altre. Ora, con le specie biologiche è diverso: la suddivisione in specie sembra reale - la ragione è molto semplice, cioè che la specie si estende nel tempo attraverso l’eredità. I gatti fanno dei gatti, gli gnu fanno degli gnu. Riproduzione e generazione sono delle proprietà essenziali della specie - Buffon la definisce d’altronde come l’insieme di individui interfecondi e Darwin come tanti altri riprenderanno questo criterio.
C'è una sorta di legame materiale reale e causale tra tutti i membri di una specie biologica, che non esiste tra, per esempio, tutte le istanze di cumulo, o l'operetta viennese (se consideriamo le classificazioni musicali).

Potremmo dunque sostenere che nella biologia i “generi naturali” - l’equivalente dei corpi puri nella classificazione di Mendeleev, basata sulle differenze della struttura atomica - sono le specie. Tuttavia un’obiezione è che, a differenza dell’oro, le specie hanno un inizio e una fine nella storia.

Rimane il fatto che la differenza tra le specie biologiche è reale e non convenzionale, il modo di concepire il rapporto tra gli individui reali e di specie è cambiato con Darwin, in un modo che Ernst Mayr, uno dei maggiori autori della teoria evolutiva classica, ha riassunto così: prima di Darwin i biologi erano “tipologisti”, con Darwin diventano “
population thinkers”. Si tratta di una differenza nella concezione di realtà della specie. Per Mayr, i predarwiniani concepivano a partire da Aristotele almeno la specie come un insieme di copie più o meno simili mal riuscite di un tipo specifico. Ciò che è importante è dunque il tipo, i multipli individui della specie sono come degli aneddoti. In un mondo più perfetto, gli individui potrebbero assomigliarsi ancora di più tra di loro e al proprio tipo specifico.

Quêtelet, uno dei fondatori della statistica, illustra bene questo modo di pensare ; pioniere della statistica uma
na, ha realizzato a partire da numerosi dati un ritratto astratto di ciò che chiamiamo “l’uomo ideale”, i cui tratti sono la media della distribuzione dello stesso tratto nella popolazione. Generalmente i tratti sono distribuiti secondo delle curve a campana, dette gaussiane o normali, la più grande parte della popolazione possiede un valore del tratto prossimo alla media del tratto (pensiamo all’altezza). Per Quêtelet, questo uomo medio rivela le statistiche e giustamente il tipo della specie “uomo” (il procedimento funzionerebbe con qualsiasi specie); gli individui differiscono, perché una somma di piccole cause idiosincratiche fa deviare l'uno o l'altro più o meno dal tipo, che è dunque come la causa profonda di questa forma umana più o meno male istanziata in ciascuno.

Inversamente, nella biologia darwiniana, che è oggigiorno il quadro di tutta la biologia - “Niente in biologia ha senso tranne che alla luce dell’evoluzione”, come ha detto in una formula celebre uno dei fondatori della biologia evolutiva moderna, Theodosius Dobzhansky - una specie è un insieme di individui variabili, necessariamente variabili. Una specie esiste concretamente come (un insieme) di popolazioni, sempre costituite da individui diversi. Il tipo, la media dei valori delle varianti, non è che una pura astrazione. È proprio perché ci sono delle variazioni - ereditabili e conferenti a ciascuno un migliore o peggiore adattamento all’ambiente (pensiamo alla velocità di corsa, alla statura, al colore della pelliccia) - che si può avere ciò che chiamiamo “selezione naturale” delle piccole variazioni più adatte, quelle che conducono a un’evoluzione, cioè a un cambiamento dei tratti e della loro frequenza in una popolazione e, finalmente, all’ eventuale apparizione di nuove specie. Ora, evidentemente da un punto di vista darwiniano la selezione naturale è la spiegazione principale della biologia: gli adattamenti, la diversità dei viventi, alcune delle loro proprietà comuni, la filogenesi, si spiegano spesso alla luce di questa selezione. Dunque la variazione è epistemologicamente rilevante: se la lasciamo da parte come un rumore imposto a un tipo specifico essenziale, non capiamo più niente perché non c’è più della selezione naturale pensabile. Essa è dunque, in un qualche modo, il reale della specie. In breve, una prima risposta alla questione del reale in biologia, nel quadro darwiniano, sarebbe dire:
il reale è la variazione.

E questa variazione, ancora una volta, ha un ruolo causale principale nell’evoluzione (senza variazione, niente selezione e dunque niente evoluzione).

È anche una ragione per dubitare che, per quanto strano possa sembrare, le specie siano veramente dei “generi naturali” nel senso più alto, come l’oro o lo zinco nella chimica. Dato che tutte le istanze d’oro, avendo la stessa struttura, sono molto simili: le loro proprietà individuali derivano tutte dalla struttura atomica dell’oro. Al contrario, non c’è la questione di similarità per una specie biologica, dato che la variazione è costitutiva ed è dunque sbagliato di pensare che tutti gli individui abbiano
necessariamente, come l’oro, una struttura identica (ci sono sempre delle variazioni estremamente diverse, anche a causa delle mutazioni genetiche).

3. Il riduzionismo: rarità o proliferazione del reale?

Le riduzioni

Il secondo accesso alla questione del reale per un filosofo della scienza è il problema arci-classico del riduzionismo. È una questione che porta sulla realtà, perché fondamentalmente, se si considerano due campi o due scienze, mettiamo la biologia e la chimica, il riduzionismo ontologico dice: “le entità di cui parla la biologia ci sono utili per spiegare delle cose, ma esse sono in realtà fatte di entità puramente chimiche e alla fine il reale è costituito dunque dalle entità della chimica
4”. Il riduzionismo è una tesi sulla rarità dei livelli del reale. Il suo opposto - dualismo, pluralismo, emergentismo, i rivali abbondano - supporta al contrario la proliferazione dei livelli del reale: ci sono degli elettroni, ma anche delle macromolecole, ma anche delle cellule, ma anche degli organismi, ma anche degli esseri pensanti, ma anche delle società, eccetera.

Il “ma anche” riassume bene il problema; se gli organismi sono fatti di cellule fatte di molecole, come possono esserci delle molecole e 
poi anche degli organismi (dato che nominando le molecole nominiamo tutto ciò che esse possono costituire, dunque pure gli organismi?).

Possiamo considerare la questione, ancora una volta, attraverso il bias della nozione della causalità. Uno dei più eminenti pensatori del riduzionismo e critico di tutti gli emergentismi e dualismi, Jaegwon Kim, ha sviluppato negli anni 80-90 numerosi argomenti per dimostrare che, sapendo che un’entità di livello X costituisce delle entità di livello Y, e che quelle altre sembrano avere un’azione causale sul mondo, le prime rendono integralmente conto di tale causalità, dunque in realtà le seconde non hanno veramente un effetto causale. Kim ha ampiamente elaborato tutto ciò all’interno del quadro della filosofia dello spirito e dunque del “problema dello spirito e del corpo” (
mind-body problem), di cui non parlerò in questo articolo.

Ma il riduzionista - o nella sua versione ancora più estrema, l’eliminativista, colui che pensa che, a lungo andare, il discorso per esempio della biologia scomparirà, così come sono scomparse la psicologia delle facoltà o la chimica della flogistica - riscontra un problema principale, cioè: se ogni scienza parla di un oggetto ontologicamente costituito da altri oggetti di un altro ordine, dove si ferma ancora in un qualche modo la regressione al reale più fondamentale? Se gli organismi sono delle cellule, le cellule delle molecole, le molecole degli atomi e via così fino al costituente ultimo della fisica delle particelle, il reale non è che quarks? Ma soprattutto, dato che è possibile immaginarlo, la scienza progredendo sviluppa livelli ulteriori della realtà sempre più fondamentali, non possiamo dire a priori che il reale ci sfuggirà sempre, dato che siamo sempre in ritardo sul prossimo livello del reale fondamentale costituente che scoprirà la scienza? Oppure bisogna concludere che la lingua non è adatta per principio a dire cosa è reale? Dato che già la fisica quantistica supera i nostri schemi usuali di comprensione secondo i quali il reale è fatto di cose, identiche a loro stesse e solide - ciò che Bachelard chiamava “l’ostacolo sostanzialista” -; anche delle entità che sono sia delle particelle che delle onde i cui livelli di energia passano senza transizione da una quantità discreta ad un’altra, contraddicono infatti allo stesso tempo il vecchio adagio “la natura non fa dei salti”(ossia il principio di continuità della natura), e il preconcetto che il mondo è fatto di “cose”, di sostanze. Ma i nuovi progressi della fisica vanno ancora più lontano nella descrizione di un reale liberato dai nostri schemi concettuali, se non linguistici. Certi dicono che il livello ultimo della fisica quantistica per un istante non è più materia, o la materia-energia come nella fisica relativista, ma informazione. In attesa del prossimo rilevante progresso della disciplina.

Ingenuamente, concepiamo l’idea dei livelli di realtà più fondamentali come delle matrioske: dei quarks nei protoni, dei protoni negli atomi, degli atomi nelle molecole, eccetera. Ora, in una bambola russa tutti i livelli sono ontologicamente omogenei (sono tutte delle bambole); in questo caso i livelli sono totalmente eterogenei: se si può evidentemente concepire le molecole come delle “cose” molto piccole, questo è escluso per i livelli infinitamente minuti della materia. Potrebbe addirittura essere che il reale, in questa regressione infinita, prenda successivamente la forma dell’informazione, di entità matematiche, e così via. In breve, ha sempre meno a che fare con le “cose”, anche quando una comprensione intuitiva del “reale” ci dice che il reale è fatto di cose.

Una tesi riduzionista radicale finirebbe dunque con il dissipare completamente l’idea di un “reale”. Tuttavia il realista strutturale, menzionato sopra, non avrebbe ovviamente alcun problema con una tale situazione.

Cos’è irriducibilmente biologico nella biologia?

Ora, lasciando da parte per il momento queste congetture sofisticate suscitate dalla estraniazione crescente della fisica fondamentale, questo insieme di argomenti e di contro-argomenti che costituisce la problematica del riduzionismo è valido principalmente per la biologia nella sua relazione con la fisica e la chimica. I viventi sono costituiti da molecole organiche - dunque fatte da atomi di C, H, O, e N - implicati in una certa classe di processi chimici. Sono essi, in realtà, qualcosa di più che una semplice classe di fenomeni chimici?

Ecco ancora altri modi formulare la questione. Il filosofo materialista australiano J.J.C. Smart diceva negli anni 1960 che la biologia sta alla chimica un po’ come l’ingegneria sta alla fisica: un caso particolare, con delle regole empiriche abbastanza efficaci. Ma nessuno andrebbe a dire che i transistors e i motori costituiscono una sorta di reale parziale; il fatto è che non ci sono delle leggi di ingegneria, ma delle leggi della fisica (l’elettronica, la dinamica, la fisica dei materiali) applicate ai problemi degli ingegneri. Dunque la tesi riduzionista di Smart ci dice che non ci sono neanche delle leggi in biologia, che in realtà non ci sono che dei sistemi fisico-chimici più o meno governati da delle leggi con lo stesso nome, tra i quali i nostri interessi di animali razionali ci fanno isolare un sottoinsieme privilegiato che chiamiamo “biologia” e che troviamo particolarmente interessante.

La problematica del riduzionismo biologico è proliferante, non c’è nessun interesse nel riassumerla. Ogni tanto essa viene posta alle relazioni tra le scienze, come qua: la biologia si riduce alla chimica? E alle relazioni interdisciplinari all’interno di una scienza: per esempio il gene di Mendel e dei Mendeliani si riduce al DNA (il quale eventualmente si lascerebbe ridurre conseguentemente alla chimica)?

Diversi biologi - Jaques Monod, François Jacob, Louis Pasteur, Claude Bernard tra i più noti - erano sensibili alla questione dell’autonomia o della consistenza ontologica del loro oggetto di studio. Ernst Mayr propose una risposta abbastanza semplice, secondo la quale ciò che è veramente irriducibile in biologia è l’evoluzione. Ci sono, diceva, due ordini di questioni in biologia - una concernente le cause localizzate nell’individuo vivente, contemporanee al suo ciclo di vita. Per esempio, spiegare il comportamento degli uccelli migratori significa analizzare il loro sistema nervoso, la loro sensibilità a determinati segnali (riduzioni della durata del giorno, bassa temperature, eccetera), il loro cablaggio motorio, eccetera. Ma un’altra cosa consiste nel domandarsi: perché tali uccelli migrino con la loro specifica traiettoria e, in termini contemporanei, come sia nato il programma geneti
co5 che possiedono? E allora, riprenderemo a considerare le popolazioni ancestrali di queste specie di uccelli, il modo con il quale il comportamento della migrazione ha conferito a coloro che lo ereditano (ossia gli individui diversi dagli altri che possedevano dei geni che lo rendevano possibile) un vantaggio sugli altri in termini di sopravvivenza e di riproduzione, questo vantaggio diventa ancora più significativo quando il percorso seguito è in linea con i venti e le correnti di aria calda per ottimizzare lo sforzo investito. È così che l’istinto di migrazione e la traiettoria seguita fino alla destinazione si sono fissati nell’individuo della specie, attraverso ciò che chiamiamo selezione naturale. Da notare che la sopravvivenza/riproduzione attesa (o sperata, nel senso della speranza matematica) di un organismo si chiama fitness, un termine tecnico centrale nella biologia evolutiva, proveniente dall’espressione “survival of the fittest” che Darwin utilizzava a volte per presentare la selezione naturale e di cui non ci sono definizioni unanimi. Il fitness essendo una grandezza probabilistica, si misura considerando una classe di organismi e prendendo il numero medio di discendenti, dato che la sola sopravvivenza non costituisce direttamente l’evoluzione. Si stima in seguito il fitness di un gene o di una caratteristica considerando una classe di organismi aventi tale tratto o gene e calcolando il successo riproduttivo di tale tratto o gene.

Per ritornare alla sua distinzione epistemologica qua presentata, Mayr non rifiuta il riduzionismo. Egli suggerisce solo che ci sono due biologie, quella delle cause prossime, finalmente riducibili alla fisica-chimica complessa attraverso la biologia molecolare, e quella delle cause ultime, pertinente all’evoluzione (essenzialmente via selezione naturale); e solo la seconda costituisce qualcosa di irriducibilmente biologico.

Non siamo obbligati di aderirvi, ma Mayr illustra un gesto comune per evitare il riduzionismo in biologia, vale a dire sgombrare un’area di fenomeni biologici che la biochimica - o il suo sostituto ancora più complesso, la biologia molecolare - non sembra poter dissipare. In questo senso, 
il reale della biologia, se diamo retta a Mayr o lo spingiamo ai suoi limiti, è la selezione naturale. Ritroveremo altre forme di questa forte affermazione più avanti nel testo.



4. La biologia evolutiva e il reale: una tesi radicale sui geni e gli organismi.

Mi concentrerò dunque sulla biologia evolutiva e indicherò un modo importante di porre la questione del reale. Si tratta dello statuto dei geni e degli organismi.

La biologia evolutiva moderna - cioè quella che sintetizza la genetica mendeliana e l’evoluzione darwiniana e inizia a venir elaborata negli anni 1920-30 con l’emergere della genetica delle popolazioni - ha messo i geni al centro della nostra comprensione del processo evolutivo. I tratti che possono evolvere per selezione naturale, come il comportamento migratorio delle gru, devono essere ereditabili e se lo sono ciò implica che sono condizionati da dei geni (spesso, un grande numero, ciascuno avente solo un piccolo effetto). Certi hanno dunque visto l’evoluzione come, fondamentalmente, un cambiamento di frequenze de geni nelle popolazioni (secondo una definizione di Dobzhansky). Darwin pensava che la lotta per l’esistenza tra organismi causasse la selezione naturale dunque l’evoluzione. Dopo l’integrazione della genetica mendeliana nell’evoluzione, dunque della tesi secondo la quale l’eredità si basa sui geni, questo ruolo maggioritario degli organismi nell’evoluzione è diventato meno evidente.

Richard Dawkins, zoologo a Oxford e specialista di ecologia comportamentale, è celebre per avere sostenuto nel suo famoso libro 
Il gene egoista (1976) che in realtà la selezione naturale si basa sui geni e non sugli organismi e che possiamo comprendere meglio l’evoluzione se la collochiamo a livello del gene. Ciò permette, per esempio, di spiegare perché alcuni comportamenti apparentemente altruisti6, dunque deleteri per un organismo in sé, esistano - non vengono dunque eliminati dalla selezione naturale. La ragione è che in realtà questi comportamenti aumentano il numero di geni trasmessi alla generazione seguente attraverso gli effetti sugli organismi geneticamente prossimi (discendenti, parenti, …). È così che si spiega la sterilità delle api operaie (perché un comportamento sterile verrebbe selezionato, se il suo portatore per definizione non si può riprodurre?): lavorando per la regina al posto di procreare, tenendo conto del sistema di parentela particolare degli insetti imenotteri7, l’ape operaia massimizza il numero di geni lasciati alla generazione seguente (che includono i geni della sterilità). Ciò che conta non è dunque il fitness dell’ape operaia ma ciò che chiamiamo il suo “fitness inclusivo” che tiene in conto il numero di geni che il suo lavoro permette di riprodurre alla generazione seguente attraverso le sue sorelle e le sue cugine, nipoti, eccetera.

La tesi di Dawkins si chiama “selezionismo genico”. Niente a che vedere con il determinismo genico, che è un controsenso (dato che per definizione l’effetto di un gene dipende dall’ambiente e da tutti gli altri geni, quindi non determina niente da solo). Il selezionismo genico dichiara semplicemente che la selezione naturale coinvolge principalmente i geni.

Le conseguenze per la questione del reale in biologia sono enormi. Per capire l’evoluzione, dice Dawkins, bisogna guardare i geni. Essi sono dei “replicatori”, delle entità che si moltiplicano generazione dopo generazione in proporzione degli effetti benefici che essi hanno su tale moltiplicazione. Per lui, gli organismi non sono che dei “veicoli” di tali replicatori. Un organismo è come un mucchio di geni che si accordano per non farsi troppo male l’un l’altro, al fine di assicurare a tutti una replicazione migliore di quella dei loro concorrenti, attraverso la riproduzione dell’organismo intero.

La forma estrema di questa idea è il concetto da lui battezzato “fenotipo esteso” (1982). Normalmente, a partire da Johannsen negli anni 1910 , si distingue tra genotipo e fenotipo (ossia il correlato organismico del genotipo in un ambiente dato). Il gene è localizzato in un nucleo, all’interno di una cellula, dentro l’organismo. Ma il caso dell’altruismo biologico ci indica che bisogna anche tenere in conto gli effetti dei geni sugli altri organismi per capire l’evoluzione. Perché allora limitare il fenotipo alla pelle dell’organismo? La tela del ragno, per esempio, è in fondo il fenotipo del ragno, dato che avere determinati geni condiziona la possibilità o meno di fabbricare le tele. Ma se accettiamo questo, allora lo sono le dighe dei castori, effetto del comportamento del castoro: i fenotipi includono dunque delle cose esteriori agli organismi, apparentemente addirittura abiotiche. Inoltre, il fenotipo di un gene può addirittura essere un altro organismo, diverso da quello che lo contiene, come lo suggeriscono i casi dei geni che inducono un organismo a manipolare degli altri organismi- per esempio certi batteri che fanno tossire i propri portatori, dunque modificano il comportamento del portatore influenzando in qualche modo degli altri organismi (dato che inaleranno altri batteri). I biologi hanno addirittura trovato molti esempi ben più esotici di parassitismo che, negli insetti, sembrerebbero delle volte trasformare in zombie lo sfortunato individuo infettato da un verme o da un subdolo battere.

La tesi del 
Fenotipo esteso è dunque radicale: un organismo è una porzione dello spazio materiale, che è come l’arena di interazioni tra un grande numero di geni, alcuni fisicamente ospitati in esso, altri esteriori, altri cooperanti tra di loro e altri invece aventi degli effetti che non hanno niente a che vedere con il bene dell’ organismo di cui il malessere può contribuire alla loro replicazione (ma questa differenza tra geni ostili o favorevoli alla riproduzione dell’organismo alla riproduzione degli organismi non riprende la distinzione fuori/dentro: alcuni geni interni sabotano la vita di un organismo, alcuni geni "dentro" altri organismi sono loro benefici, come quelli che fanno “funzionare” dei batteri necessari alle funzioni fisiologiche del portatore). La realtà sono questi geni in costante lotta, una lotta in cui entrano in gioco anche alleanze locali...

Dawkins è ambiguo riguardo all'interpretazione di questa tesi radicale. A volte ne parla come di una semplice prospettiva alternativa, alla stregua di una certa categoria di illusioni ottiche, come ad esempio il cubo di Necker, che possiamo vedere sia sporgente verso l'esterno che rientrante verso il fondo, senza nessuna delle due visioni più vera dell’altra: il ”punto di vista del gene” (
gene’s eye view) e punto di vista dell’organismo sarebbero tanto complementari quanto esclusivi. Altre volte, tuttavia, sembra invece sostenere che la vera ontologia della biologia sia quella fornita dal punto di vista del gene. Ciò che di reale c’è è il gene, perché è a quel livello che la selezione naturale si esercita, secondo Dawkins, e gli organismi sono come degli epifenomeni.

Possiamo trovare numerosi argomenti contrari a questa tesi ed essi richiedono che si entri nel dettaglio nelle teorie sull’altruismo o in quelle sulla manipolazione ecologica. Il semplice fatto che l’evoluzione possa essere descritta in termini di selezione sul gene e spesso essere modellizzata unicamente come tale, se vogliamo delle formule comprensibili, non significa direttamente che le vere interazioni causali che riguardano il concetto di selezione hanno luogo a quel livello.

In altre parole, anche se la tesi che in biologia evolutiva “il reale sono i geni” possiede una certa forza di seduzione e tutto l’interesse di minare un’ontologia ingenua della biologia, questa però non può imporsi irrimediabilmente con la sola forza della sua logica interna.

Ciò che c’è in gioco è la maniera di capire e interpretare le relazioni causali descritte nei modelli della biologia evolutiva. Resta il fatto che, in termini generali, a partire dal momento in cui ammettiamo che in biologia “niente ha senso se non in rapporto all’evoluzione”, non è affatto evidente che il reale siano gli organismi.


5. Il reale dell’ecologia comportamentale: un contrappunto

Tuttavia, all'interno della stessa specialità di Dawkins, 
l’ecologia comportamentale, cioè lo studio dei tratti degli organismi come adattamenti al loro ambiente - una disciplina proveniente dall’etologia negli anni 1960, ma slittata verso un quadro darwiniano e influenzata dalla teorie dei giochi in economia -, è comune porre l’organismo come la realtà biologica primaria. Perché?

Certamente l’evoluzione per selezione naturale implica dei processi di replicazione differenziale di geni. Ma quando ci si domanda perché un organismo abbia i tratti che ha, per esempio perché tale albero abbia delle grandi foglie e tale albero delle foglie piccole, non conosciamo la costituzione genetica del tratto in questione (la grandezza delle foglie). Tecnicamente, il tratto si chiama un 
comportamento (qua il termine non richiede delle capacità cognitive; pure quando i suoi ricercatori parlano di “strategia”). L’altezza umana per esempio è determinata da più di un centinaio di geni. Ciò vuol dire che i modelli di ecologia comportamentale devono piazzarsi al livello dei fenotipi, dunque degli organismi. Essi considerano l’ambiente degli organismi ed essendo dati tutti i requisiti di tale ambiente in termini di risorse, di predatori, di parassiti, eccetera., si chiedono quali comportamenti conferiscono agli organismi il fitness più alto (o “fitness inclusivo”), se contiamo anche gli effetti del comportamento degli individui imparentati). Se il comportamento constatato in natura è il comportamento che massimizza il fitness, si considera che è stato spiegato correttamente come adattamento a tali richieste ambientali; se non è il caso, si considererà che si è modellizzato incorrettamente l’ambiente, che si sono dimenticate certe richieste ambientali (il ruolo dei partner sessuali per esempio, che non avevo menzionato più in alto).

In un certo senso, il reale in questo caso, per il modellizzatore, è una di quelle richieste o, tecnicamente, quelle “pressioni di selezione”. L’organismo vi risponde, l’organismo è in un certo modo plasmato da esse, al punto che Julian Huxley, un altro fondatore della teoria evolutiva classica, vedeva in essi dei 
bundles of adaptations, dei "fasci di adattamenti" (e per adattamenti bisogna sempre intendere “risultati della selezione naturale”) (Evolution the modern synthesis, 1942). Gli aspetti dell’ambiente che non sono delle pressioni della selezione - per esempio, gli eventi contingenti che possono colpire la vita degli individui, ma che sono troppo rari per influenzare il corso della selezione naturale - sono come un rumore, non sono veramente il reale dell’ecologia comportamentale.

Se si considera tale tesi - il 
reale è le pressioni della selezione - si possono sviluppare tre conclusioni prima di concludere.

Innanzitutto, la posizione metodologica dell’ecologia comportamentale si chiama “l’adattazionismo” - si considera che i tratti siano o si spieghino come degli adattamenti. Questo nome è stato coniato dai suoi più feroci detrattori, Stephen Jay Gould paleontologo e Richard Lewontin, genetista delle popolazioni - due delle figure di spicco della biologia evolutiva degli anni 1970-2000, in uno degli articoli più citati della disciplina, “The spandrels of San Marco and the panglossian paradigm: a critique of the adaptionist program” (1979). In poche parole, il loro bersaglio era l’ingenuità che c’è nel supporre che i tratti siano tutti degli adattamenti dato che ci sono ragioni (ben note dai genetisti delle popolazioni) di pensare che la selezione naturale non possa sempre massimizzare il 
fitness dei tratti - o la popolazione è troppo piccola o la variazione genetica troppo rara per essere portata a termine. La metodologia adattazionista però non può riconoscerlo perché è come se fosse infalsificabile: se il nostro modello non predice il comportamento constatato, cambiamo il modello, introduciamo degli altri parametri ambientali presumibilmente importanti, fino a quando tale modello predice il comportamento osservato come un risultato della selezione per le richieste ambientali così definite.

Indipendentemente dalla validità di questa critica, l’idea interessante che se ne deriva è che il reale, per il teorizzatore dell’ecologia comportamentale, è le pressioni della selezione, questo reale è in un qualche modo inscrutabile dato che non saremo mai sicuri di avere messo mano sul “vero” reale, in un qualche modo. (Ciò che prendiamo come vero reale può sempre essere un artefatto del modello adattazionista).

La seconda conclusione concerne la tesi indicata più in alto, sul reale come l’evoluzione attraverso la selezione naturale. È chiaro che il reale visto come pressioni della selezione, nella prospettiva che sarebbe quella dell’ecologia comportamentale, si concilia bene con l’idea che potrebbe essere avanzata, nel contesto della critica di Mayr al riduzionismo, secondo la quale il reale della biologia è l’evoluzione attraverso la selezione naturale. Di fatto, mi sembra che il ruolo della selezione naturale sia il nucleo di un insieme di affermazioni ontologiche sul reale così come sono espresse nei vari campi della biologia evolutiva. Quindi, menzionerò un’altra questione di sfuggita, quella dell’
individuo biologico - cioè della questione di sapere cos’è che è definito come un individuo in biologia, sapendo che se la questione è spesso triviale (un cavallo è un individuo, una criniera di un cavallo non lo è), in numerosi casi non lo è: una formica è un individuo? Qualunque sia la risposta, la domanda è stata affrontata dalla tesi di David Hull, uno dei padri della filosofia della biologia istituzionale, che scriveva nel 1981 che un individuo, in biologia, è prima di tutto un’unità della selezione naturale. È a causa di questa affermazione che ogni tanto i geni, qualche volta gli organismi, qualche altra volta le specie possono essere considerati degli individui. L’individuo reale - a differenza dello pseudo-individuo (un branco di lupi per esempio o una città) - risponde integralmente alla selezione naturale. Se possiamo provare che un alveare o una specie vegetale vengono selezionati come un tutto - allo stesso modo in cui un organismo è considerato essere selezionato come un tutto - allora questi sono realmente degli individui.

La terza conclusione mi porterà al mio epilogo, che in linea teorica, dovrebbe spiegare il titolo dell’articolo.

Il termine di 
ambiente, spesso utilizzato in questo testo è piuttosto sfocato. Se nel senso immediato un ambiente è l’insieme di ciò che c’è attorno ad un individuo vivente, la problematica dell’ecologia comportamentale delineata sopra modifica il concetto. Possiamo distinguere da questa prima definizione, che chiameremo “ambiente esterno”, un ambiente detto “selettivo”, secondo l’espressione del filosofo Robert Brandon, che è costituito dall’insieme delle caratteristiche ambientali incluse dentro le pressioni della selezione sperimentate dagli organismi. Ma evidentemente questo ambiente selettivo non è indipendente da suddetti organismi. È il modo di mangiare, di cacciare di spostarsi o semplicemente di esistere, propri della specie dell’organismo, che costituirà il suo ambiente selettivo. Se per esempio l’organismo è rosso, il suo ambiente selettivo conterrà dei predatori la cui visione discriminerà il rosso e non includerà dei possibili predatori ciechi ai colori.

Detto in altre parole - ed è lì che ci si allontana dalla questione del reale secondo la teoria/disciplina/scienza X” che ho trattato sino a qui - questo ambiente selettivo è in un qualche modo definito assieme all’organismo; si avvicina a ciò che potremmo chiamare l’ambiente vissuto dall’organismo. Un ecologista piuttosto conosciuto oggigiorno per l’uso dei suoi lavori in psicologia, James J. Gibson, utilizzava il termine di “
affordance” per nominare l’ambiente esterno vissuto dall’organismo (to afford, significa rendere qualche cosa possibile, permettere ,…). Egli voleva dire che dal punto di vista del vivente, l’ambiente è ciò che permette di fare X e Y - qualsiasi tipo di azioni pertinenti per la sopravvivenza, la sua riproduzione e il suo stesso benessere. Ora, è plausibile pensare che le affordances, nell’ambiente esterno di un organismo dato - e nella misura dove tali affordances hanno a che vedere con la sua sopravvivenza e riproduzione, cioè il suo fitness - sono come l’inverso del suo ambiente selettivo, quello che gli ecologisti comportamentali intendono modellizzare e che costituisce l’insieme delle pressioni della selezione, dunque del reale nel senso dell’ecologia comportamentale. Il reale del modellizzatore si ricongiungerà qui con il reale del vivente.


Conclusione

Uno dei più famosi articoli di filosofia dello spirito si intitola “What is like to be a bat?”; è scritto das Thomas Nagel (che non ha niente del biologo o del filosofo della biologia). Il pipistrello è relativamente vicino a noi, dato che è un mammifero, ma è anche radicalmente diverso dato che si orienta nello spazio attraverso un sistema di ecolocalizzazione. Nagel, con il suo esempio ben scelto, voleva dimostrare che, anche se la biologia spiega totalmente e completamente il sistema fisiologico, percettivo, motorio, eccetera, del pipistrello, rimarrà impossibile sapere ciò che prova il pipistrello ad essere un pipistrello (anche se avessimo una conoscenza perfetta del meccanismo dell’ecolocalizzazione). È un articolo classico per i suoi argomenti in favore di una differenza radicale tra la prima e la terza persona.

Per la questione del reale, la tesi di Nagel è interessante: essa afferma un’incommensurabilità totale tra il reale dell’animale e la realtà di tale animale così come la spiega il biologo.

Infatti, “ciò che si sente ad essere un pipistrello” non è penetrato da nessuna teoria dell’ambiente selettivo del pipistrello. Vi è però, attraverso la natura dell’ambiente selettivo, una coalescenza, una relazione, un isomorfismo eventualmente, tra le pressioni della selezione che sono reali dell’ecologista e le 
affordances sperimentate dall’organismo, quindi il reale dell’organismo - il reale del pipistrello, per così dire - non è totalmente eterogeneo al reale così come lo incontra il modellizzatore nella sua pratica.

Al termine di questo percorso sembrerebbe che il reale in biologia sia lontano dall’essere univoco, anche se ci si concentra sulla biologia evolutiva e se è possibile argomentare a favore dell’idea che il reale abbia a che vedere con la selezione naturale da diverse prospettive (tutte segnate dal legame che traccio dall’inizio tra realtà e causalità) - resta il fatto che il reale per il biologo può almeno avere un legame evocatorio con le realtà del vivente in sé.

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1 Cardinale qua significa la grandezza dell’insieme dei numeri interi naturali, per dire in breve; è il “più piccolo” infinito che ci sia e la teoria detta “teoria degli insiemi” ha mostrato come ordinare in un qualche modo gli infiniti; per esempio l0insieme dei numeri reali è un infinito più grande che l’insieme dei numeri interi, eccetera.

2 La sua elaborazione filosofica precisa risale a circa vent'anni fa.

3 L’influenza è esemplarmente definita come un’acuta febbre, dolori, eventualmente tosse o congestione nasale, in concomitanza un’epidemia di influenza … Come meglio dire che attraverso questa definizione assolutamente circolare che l’influenza non esiste?

4 Lascio da parte le varianti deboli, metodologiche o epistemologiche del riduzionismo, dato che esse non toccano la questione del reale.

5 Mayr è uno dei primi ad utilizzare il termine di “programma genetico”, nel testo del 1961, “Cause and effect in biology”, dove presenta queste distinzione. Lo riprendo per questa ragione, ma come sapeva già Mayr e com’è divenuto sempre più evidente non c’era che del valore euristico se non metaforico e la metafora è ai giorni nostri sempre meno utilizzata.

6 Altruista nel senso della biologia evolutiva- dunque non nel senso psicologico di un’intenzione rivolta verso il bene degli altri. L’altruismo biologico non richiede alcuna capacità cognitiva o deliberativa, esso si definisce come un atto benefico verso un altro (in termini di riproduzione) e costoso per chi lo fa. La sterilità delle api o delle formiche è l’esempio tipo del comportamento altruista.

7 Un’ape operaia condivide più geni con le sue sorelle che con la sua prole.