Gioco della vita
Necessità non ha legge.
Sant’Agostino
LIFE è un gioco ideato
dal matematico inglese John H. Conway. Si gioca su una scacchiera infinita con
un numero illimitato di pedine.
Si parte disponendo
qualche pedina a caso sulla scacchiera, che formano una figura. Si esaminano le
caselle occupate e si applicano le seguenti regole di trasformazione:
¾
Una casella occupata resta occupata (la
pedina sopravvive) se è circondata da 2 o 3 caselle occupate.
¾
Una casella occupata si libera (la
pedina muore) se è circondata da più di tre o meno di due pedine.
¾
Una casella vuota si occupa (nasce una
pedina) se sono occupate esattamente tre caselle vicine.
(Per caselle vicine si intendono le 8
immediatamente confinanti che circondano la casella considerata).
Eseguendo le regole su
tutte le caselle contemporaneamente, si assiste alla evoluzione in forme che
possono portare alla estinzione delle figure, alla stabilizzazione in una
figura che non può più modificarsi o alla creazione di figure nuove sempre più
complesse.
Il gioco si esegue
preferibilmente per mezzo di un computer, che è in grado di eseguire un gran
numero di trasformazioni, in breve tempo e senza errori, e di esplorare le
figure originate dalle successive trasformazioni.
Esempio di evoluzione di una figura
iniziale (1) di quattro caselle.
Essa si stabilizza nelle figure (10) e
(11) che si trasformano una nell’altra senza fine.
Sono state trovate molte
figure interessanti, ad esempio una che genera “alianti” indipendenti, pur
restando sempre uguale a se stessa e un’altra in grado di assorbire e
distruggere eventuali figure in collisione, senza esserne modificata.
Questa figura si chiama
“Aliante”. Dopo quattro trasformazioni ritorna uguale a se stessa,
ma spostata di una casella in
basso e una casella a destra.
Il gioco si chiama
“LIFE” (= vita) perché introduce semplici regole che determinano nascita,
sopravvivenza e morte di una pedina in funzione dell’ambiente circostante.
Si dimostra che possono
esistere figure che crescono indefinitamente, raggiungendo qualunque grado di
complessità.
Si può allora speculare:
una di queste figure, di complessità estrema e comunque senza limite, potrebbe
dare origine a proprietà emergenti, come la vita-così-come-noi-la-conosciamo?
Si potrebbe in tal caso
parlare di figure vive? Potrebbe addirittura emergere una proprietà simile a
quella che chiamiamo intelligenza o consapevolezza?
La strada per
l’esplorazione è aperta. Non siamo ancora in grado di dare una risposta sensata
a queste domande, ma ormai “il genio è uscito dalla lampada”. È impossibile
farlo rientrare.
La
descrizione di LIFE e delle sue conseguenze estreme lascia sgomenti. Se tutto
questo può scaturire da un sistema così semplice, cosa mai può uscire dalla
infinita combinazione delle molecole presenti in natura?
Se c’è una critica che
si può muovere a LIFE, è quella di rappresentare una evoluzione perfettamente
deterministica. A parte la figura iniziale, che viene scelta a piacere, non vi
è spazio per interventi successivi e per la casualità. Le regole sono
immutabili, e le figure sono lo sviluppo necessario e calcolabile della
applicazione delle regole stesse alle condizioni iniziali.
Nella vita reale non è
così. C’è spazio ¾ non molto ma neppure poco ¾ per il cambiamento e
anche per la casualità. Abbiamo visto come la costruzione degli esseri viventi
dipenda dalle istruzioni impartite dal Dna. Se questo fosse immutabile, le
specie viventi sarebbero fissate una volta per tutte, senza possibilità di
modifiche.
Cosa cambierebbe? Non sarebbe meglio?
Sarebbe la fine della
vita. Non dimentichiamo che le condizioni ambientali non sono fisse. Potrebbe
accadere, ed effettivamente è accaduto, qualche cambiamento significativo
nell’ambiente, ad esempio nel clima (pensiamo a una glaciazione).
In tal caso, le creature
abituate ai climi caldi (pensiamo ai leoni) non avrebbero possibilità di
sopravvivenza e la specie si estinguerebbero in breve tempo.
Un successivo
cambiamento climatico in senso inverso estinguerebbe gli animali che amano il
freddo ¾ poveri pinguini ¾ ma i leoni non tornerebbero più.
Poi sarebbe la volta di
quelli che cercano gli ambienti umidi, sterminati dalla sopravvenuta siccità. E
così via.
Ogni modifica
dell’ambiente farebbe scomparire alcune delle specie viventi, senza che possano
riapparire le specie già estinte: questo porterebbe inevitabilmente
all’estinzione totale.
Però
la storia del nostro pianeta non è questa. La vita esiste da almeno 3,5
miliardi di anni e anche le estinzioni di massa avvenute in tempi preistorici
non hanno avuto effetti definitivi.
Se la vita avesse
seguito regole simili a quelle di LIFE sarebbe già estinta. Ma c’è un
meccanismo che introduce la variabilità e permette alle specie di evolvere,
lentamente, ma con velocità generalmente sufficiente per adattarsi alle nuove
condizioni.
In altre parole, il Dna
può cambiare. Per effetto di errori accidentali e casuali, rari ma non troppo,
di duplicazione del codice, o per effetto di fattori esterni, ad esempio
radiazioni, raggi cosmici, ecc. il Dna può essere modificato leggermente da una
generazione all’altra.
Non
posso crederci. Arriva una glaciazione e, provvidenzialmente, un raggio cosmico
colpisce casualmente il Dna di un leone e lo rende adatto alla vita in Alaska.
Infatti non è così, e la
Provvidenza non c’entra. Si verificano (relativamente) molte mutazioni del Dna,
per la maggior parte atte a introdurre cambiamenti insignificanti o addirittura
controproducenti nella struttura fisica dei leoni. Ma alcune, necessariamente,
atte a introdurre modifiche favorevoli.
Qualche leone avrà dal
suo Dna una pelliccia più folta, avrà meno freddo e non starà così male. Questi
vivranno bene lo stesso e potranno riprodursi. I cuccioli erediteranno il loro
Dna, che li salverà dal freddo.
Gli altri, magari con un
Dna che li predispone alla calvizie, saranno freddolosi e moriranno prima di
poter riprodursi.
Anche perché le leonesse non amano i leoni calvi.
Se la velocità di
cambiamento del clima è compatibile con quella del cambiamento del Dna leonino,
la specie si salverà.
Questa
è la teoria di Darwin. La sopravvivenza del più adatto, quello con la pelliccia
nuova.
Tra le critiche alla
teoria figura proprio la mancanza di una definizione di “più adatto”.
Adatto a cosa?
Adatto a sopravvivere.
La teoria dice che sopravvive il più adatto a sopravvivere: è una tautologia.
La confusione mentale
dei detrattori di Darwin sorge dalla loro abitudine a coltivare il concetto di
scopo. Anch’io prima ho detto “per adattarsi alle nuove condizioni”, ma è un
modo di dire: la natura non ha lo scopo di far sopravvivere i leoni. La natura
si disinteressa dei leoni; semplicemente, modifica, a caso, le caratteristiche
genetiche dei leoni, generando una serie di situazioni differenti, in tutte le
direzioni. La selezione avviene quando l’ambiente elimina quelli che non
possono farcela e permette ai soli sopravvissuti di trasmettere le loro
capacità ai discendenti.
È tutto qui, non c’è uno
scopo. Per dirla con Jacques Monod, è il
caso che gioca con la necessità.
È
quindi il caso, applicato a tempi lunghi e a popolazioni numerose, che muove
tutto questo.
È il caso cieco abbinato
a un meccanismo selettivo indifferente.
Per chiarire bene come
questo meccanismo sia anche in grado di generare creature complesse o anche
solo organi di complessità e ingegno sorprendenti (ad esempio l’occhio) occorre
riflettere su due sue caratteristiche: le mutazioni casuali sono sempre di
piccola entità: uno stravolgimento del Dna di un vivente lo porterebbe quasi
certamente alla morte, anzi non lo farebbe neppure nascere; le mutazioni
casuali favorevoli tendono peraltro ad accumularsi e, col tempo, causano
differenze di grande entità nella specie mutante.
Quando si sente parlare
di mutazioni casuali, in genere si arriccia il naso: sembra impossibile che
mettendo insieme, a caso, delle molecole possa scaturirne un essere vivente
completo o anche solo un occhio funzionante. Sarebbe come se un tornado
investendo un deposito di rottami potesse mettere insieme un’auto nuova di
fabbrica.
Questo non accade e non
può accadere, in pratica. Non può accadere, poiché le molecole organiche sono
tante, e le loro potenziali combinazioni sono così numerose che non basterebbe
l’età dell’universo per provarle tutte fino a quella giusta.
Invece, in un universo
infinito e in un tempo infinito, queste combinazioni, in linea di principio, devono
accadere, se il meccanismo di rimescolamento è realmente casuale.
Eppure, la vita è
apparsa abbastanza presto nella storia della Terra: già 3,5 miliardi di anni
fa.
Se
ho ben capito, la natura fa girare la roulette genetica, dopodiché l’ambiente
si incarica di selezionare gli individui con caratteristiche sia pure di poco
più favorevoli. Queste caratteristiche vengono trasmesse agli eredi, che
rientrano nella roulette, e così via.
E per capire se hai
capito davvero, ti propongo un indovinello: è nato prima l’uovo o la gallina?
Beh.
Veramente… dunque: per fare una gallina ci vuole un uovo… però per fare un uovo
ci vuole una gallina… Non sono sicuro. C’è un regresso all’infinito. Davvero si
può rispondere a questa domanda?
Si può, anche se la
domanda è formulata in modo tendenzioso. Infatti ci si dovrebbe chiedere: è
nato prima l’uovo di gallina o la gallina?
È nato prima l’uovo di
gallina, perché l’animale che lo ha deposto poteva essere una non-gallina.
In parole più chiare, è
perfettamente possibile che una non-gallina deponga un uovo contenente un Dna
casualmente mutato, che dà poi origine a una gallina. Non è invece possibile
che un uovo-di-gallina dia origine a una non-gallina.
Certo, la gallina non
risulterà molto differente dalla non-gallina, ma in linea di principio sarà
differente.
E magari, da vecchia, anche la non-gallina farà buon
brodo.