Paradossi biologici: l’anello del gabbiano

Una delle domande più difficili che i biologi si sentono rivolgere dai profani è: “Che cos’è una specie?”. In prima approssimazione, si usa il criterio dell’interfecondità: gli individui di una stessa specie, accoppiandosi, generano una prole fertile. Per esempio, gli incroci fra cavalli e asini sono muli e bardotti, che però sono sterili: cavalli e asini sono infatti specie diverse. Questa definizione aurea ha però varie eccezioni che la contraddicono. L’intoppo più interessante è il paradosso delle cosiddette specie ad anello. Un esempio tipico è quello dei gabbiani del genere Larus. L’anello inizia con il Larus fuscus della Scandinavia, che è interfecondo con una popolazione siberiana leggermente diversa, la quale è interfeconda con un’altra popolazione stanziata più a est e così via: tracciando un anello in senso antiorario intorno al Mar Glaciale Artico, si passa in Nord America per arrivare infine al Larus argentatus delle isole britanniche. Il punto è che l’anello non si chiude: l’ultima popolazione, il Larus argentatus, non è interfeconda con la prima, il Larus fuscus scandinavo. In termini matematici è un esempio di relazione che sembrerebbe di equivalenza ma non lo è. Una relazione di equivalenza (indicata qui con ρ) gode infatti della proprietà transitiva: dati tre elementi A, B e C, se A ρ B e B ρ C, allora A ρ C (ovviamente la proprietà vale anche per catene più lunghe). Le relazioni di equivalenza sono importanti in matematica perché permettono una suddivisione in classi di equivalenza. Per esempio, in geometria, la relazione “avere lo stesso numero di lati” è una relazione di equivalenza fra i poligoni: se un poligono A ha lo stesso numero di lati del poligono B, che ha lo stesso numero di lati del poligono C, allora anche A e C hanno lo stesso numero di lati. Così l’insieme di tutti i poligoni può essere ripartito in infinite classi di equivalenza, ognuna delle quali corrisponde al sottoinsieme dei poligoni con un determinato numero di lati: triangoli, quadrilateri, pentagoni eccetera. Analogamente, in algebra, la relazione “avere lo stesso resto tramite la divisione per 3” dà tre classi di equivalenza fra i numeri naturali: {0,3,6,9,…}(con resto 0); {1,4,7, 10, …} (con resto 1); {2, 5, 8, 11, …} (con resto 2). Ogni numero naturale appartiene a una e una sola di queste tre classi. In natura invece, contrariamente a quanto sembrerebbe intuitivo, la relazione “essere interfecondi” non è una relazione di equivalenza. Cioè le specie (secondo la definizione classica) non sono matematicamente classi di equivalenza. È impossibile ripartire in modo rigoroso tutti gli esseri viventi in specie distinte secondo la regola dell’interfecondità. In questo caso, Larus fuscus e Larus argentatus sono specie distinte e non interfeconde ma le popolazioni intermedie non sono univocamente classificabili: secondo alcuni studiosi sono specie a sé, secondo altri sono sottospecie di una delle due specie agli estremi dell’anello. Come se in geometria esistessero poligoni intermedi fra i triangoli e i quadrilateri. Il fatto è che il processo di speciazione è graduale: quando da una specie se ne evolve un’altra, le popolazioni di transizione restano spesso interfeconde fra loro e con quella originaria. In pratica, le specie anello sono esempi di speciazione in corso. Un paradosso simile si incontra nella linguistica. Si dice spesso che due persone parlano la stessa lingua quando si capiscono perfettamente e senza difficoltà. Anche qui ci sono importanti controesempi (come testimoniano le differenze regionali di pronuncia e lessico, senza scomodare i dialetti). E anche qui c’è il problema della transitività: si dà per scontato che ognuno parli la stessa lingua di sua madre (tanto che si chiama madrelingua), ma la madre a sua volta parla la stessa lingua di sua madre, che parlava la stessa di sua madre e così via. Andando indietro nel tempo, si arriva alla conclusione che oggi tutti gli italiani parlano latino.